какая память у крыс
У крыс нашли признаки человеческого сознания
Нейробиологи Индианского университета в США доказали, что животные, которые не относятся к обезьянам, способны к высшей нервной деятельности, характерной для человека. Так, показано, что крысы могут вспоминать прошлые события в хронологическом порядке. Об этом сообщается в пресс-релизе на Phys.org.
В ходе исследования были использованы 13 крыс, которые проходили обучение по запоминанию списка из 12 различных запахов. Грызунов помещали в специальную камеру и награждали, когда они узнавали ароматы, начиная со второго или четвертого.
После обучения животные выполнили ряд тестов, в каждом из которых число запахов изменяли, чтобы подтвердить, что животные запомнили их положение в списке. Таким образом было доказано, что крысы могли мысленно воспроизвести весь список целиком. В среднем животные успешно прошли 87 процентов испытаний, что подтвердило наличие у них эпизодической памяти, которая содержит информацию о событиях, расположенных в определенном порядке.
Показано, что этот тип памяти у грызунов характеризуется долговременностью и устойчивостью. По словам ученых, это позволит создавать удобных для исследований генетически модифицированных животных, страдающих от неврологических нарушений, аналогичных расстройствам у человека — например, болезни Альцгеймера.
Что помнит крыса?
Долговременную память принято подразделять на эпизодическую и семантическую. Семантическая память хранит абстрактные, деперсонализованные знания. Эпизодическая – это память о событии, обычно происходившем с человеком лично, и контекстные детали к нему. Если вы увидели знакомое лицо, но не можете вспомнить, откуда вы знаете этого человека – это сбой эпизодической памяти, возможности вспомнить контекст, где и когда вы видели лицо.
Ответ на вопрос, существует ли эпизодическая память у крыс, важен практически: на основе понимания работы мозга крыс проводятся исследования и разрабатываются лекарственные препараты для лечения влияющих на память заболеваний человека, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона. И если фармацевтическая компания создает препарат для лечения, например, болезни Альцгеймера, ориентируясь на тип памяти, ответственный за нахождение объектов, а не на тип памяти, помогающий помнить важные для человека детали, есть риск получить препарат, который поможет человеку вспомнить, где ключи от машины, но не как он познакомился с будущей женой.
В проведенном исследовании крысам давали нюхать в общей сложности несколько десятков образцов разных запахов и научили, что если крыса выбирает запах, который в этот день она еще не нюхала, ей дают лакомство. Носитель запаха находился в неких чашках, поставленных в произвольных местах на специальной тренировочной площадке, и считалось, что крыса выбрала запах, если сдвигала крышку чашки.
Тестирование способности к запоминанию событий в зависимости от контекста проходило так: крысу сажали на площадку, условно, белого цвета (площадки на самом деле различались многими деталями) и давали нюхать, например, запах клубники. Затем ее сажали на площадку условно черного цвета и давали нюхать другой запах, например, голубики, а затем вновь запах клубники. Наконец, крысу сажали опять на белую площадку, на которую ставили чашки с обоими запахами. Крыса выбирала запах голубики, так как в этот день еще не сталкивалась с ним, находясь на белой площадке – в контексте деталей, отличающих эту площадку от второй, то есть, она использовала эпизодическую память. Потом все повторялось, крысе предлагали следующий новый на этот день запах и так далее. Животные могли таким способом запоминать десятки событий и выполняли задачу, даже когда им специально пытались мешать, быстро меняя контекст или, наоборот, удлиняя время между «тренировками».
Как поясняют ученые, с одной стороны, результаты показывают, что эпизодическая память в эволюционном масштабе – достаточно древняя вещь. Практически это означает, что крыс можно использовать для моделирования фундаментальных аспектов памяти человека.
Ученые нашли у крыс два разных типа памяти
Фотография: Wikimedia Commons
Группа ученых из Индианского университета в Блумингтоне в США продемонстрировали, что крысы обладают двумя независимыми системами кратковременной памяти — пространственной и обонятельной. Результаты исследований были опубликованы в журнале Current Biology.
Биологи решили проверить гипотезу о способности крыс запоминать одновременно обонятельную и визуальную информации. Если за это отвечают две независимые подсистемы кратковременной памяти, то крыса сможет эффективно запоминать запахи и находить правильный путь в пространстве, выполняя эти задачи поочередно.
Однако если обонятельная и визуальная память принадлежат одной и той же системе, то способность запоминать оба типа информации окажется ограниченной — подобно тому, как человек не может удержать в кратковременной памяти ряд из более чем десяти чисел.
В ходе экспериментов ученые обучали крыс двум задачам. Первая заключалась в том, что крысу знакомили с одним запахом, а после добавляли к нему второй. Крыса должна была выбирать из двух запахов тот, что был для нее новым. Второй задачей был поиск пищи в восьмилучевом радиальном лабиринте. Еда помещалась в конце каждого луча, при этом четыре луча были закрыты. Крыса сначала находила пищу в открытых ходах лабиринта, при этом повторный заход в один и тот же луч считался ошибкой. В конце испытания открывались оставшиеся четыре хода, и крыса должна была безошибочно найти в них еду.
Для создания условий, когда на рабочую память крысы приходилась двойная нагрузка со стороны визуальной и обонятельной информации, обе задачи были скомбинированы в разных порядках. Эксперимент по изучения влияния визуальной информации на обонятельную память осуществлялся через следующую последовательность событий. Сначала крысу обучали распознавать новый запах, затем ее обучали находить пищу. После этого оценивали ее способность находить новый запах по памяти. Во втором эксперименте очередность различных типов обучения менялась, и теперь ученые оценивали влияние обонятельной памяти на способность ориентироваться в лабиринте.
Результаты экспериментов показали, что крысы хорошо отличали новый запах от старого, даже после обучения задаче с лабиринтом. Вероятность правильно определить новый запах составляла около 0,9 — такая же, как и у контрольных крыс, которые обучались только определению запахов. Аналогично, вероятность правильного выполнения задачи с лабиринтом при дополнительном обонятельном обучении также не отличалась от крыс, которых обучали только поиску пищи, и составляла 0,8. Таким образом, исследование продемонстрировало, что визуальная и обонятельная рабочая память у крыс являются независимыми друг от друга.
Кратковременная память отвечает за способность живых существ «держать в уме» небольшие количество информации, которые необходимы для выполнения кратковременных действий. Кроме нее существует еще долговременная память, способная удерживать информацию неограниченное время, а также рабочая память, отвечающая за обработку данных в мозге. Все три системы памяти обладают подсистемами, каждая из которых соответствует информации, поступающей от определенных органов чувств.
У крыс нашли память о забытых воспоминаниях
Авторы исследования, опубликованного в журнале Animal Cognition, впервые нашли доказательства наличия у крыс метапамяти – способности осознавать, как функционирует собственная память, что они помнят, а что – забыли. Это открытие может стать полезным при моделировании на крысах человеческих болезней, связанных с отклонениями в метапамяти, например, болезни Альцгеймера.
У человека наличие метапамяти определить довольно просто, хотя бы потому что можно понаблюдать за принятием решения, спросить об этом и получить вербальный ответ. Например, при выполнении теста студенты часто пропускают те вопросы, которые вызывают у них затруднения, то есть они оценивают свои знания и понимают, что знают, а что – нет. У животных получить ответ на подобный вопрос сложнее и поэтому тема наличия или отсутствия у них метапамяти довольно дискуссионна, поэтому исследователям приходится полагаться исключительно на поведение. Раньше эксперименты проводились на птицах, приматах и крысах, но результаты получались неоднозначными. Поэтому в данном исследовании ученые подошли к этой проблеме очень ответственно и постарались, избежав любых недопониманий, выяснить, есть у крыс метапамять или нет.
Авторы статьи выбрали девять крыс и провели следующий эксперимент: в тестовой камере с песком были смешаны 4 пахнущих вещества – корица, тимьян, паприка и кофе. Ученые научили крыс рыть песок и зверькам нужно было запомнить запах, который они учуяли. В другой камере находились четыре тарелки с каждым запахом, и нужно было выбрать ту, которая обладала найденным в песке. Если крыса определяла эту тарелку правильно, то она получала лакомство, а если неправильно, то не получала ничего. В такой постановке эксперимента зверьки выбирали неправильную тарелку в 48% случаев. Дальше ученые решили добавить пятую тарелку – без запаха, чтобы предоставить крысам возможность выбирать её в случае, если те забыли прежде найденный запах. Если животные выбирали эту тарелку, то получали четверть лакомства. После такого расширения возможностей для выбора, крысы стали подходить к неправильным тарелкам в 39% случаев. По мнению авторов работы, это не может быть обусловлено случайностью. При этом пустую тарелку крысы стали выбирать в 20% случаев.
Ученые справедливо отмечают, что крысы выбирали пятую тарелку из-за того, что получали хоть какое-то вознаграждение. Но здесь есть нюанс – то есть зверьки забывали, какой запах учуяли при рытье песка, и, чтобы не рисковать, выбирали ту тарелку, которая бы точно обеспечила им хотя бы немного лакомства. Таким образом крысы понимали, что забыли запах, и выбирали вариант, который гарантировал им хотя бы небольшое вознаграждение. Соответственно это и является подтверждением наличия метапамяти у крыс.
У людей с болезнью Альцгеймера или деменцией зачастую наблюдаются проблемы с метапамятью и полученный в данной работе результат может в дальнейшем быть полезным в исследованиях этих заболеваний на крысах. Считается, что болезнь Альцгеймера определяется на 70% генетикой человека, а остальная часть зависит от окружающей среды, образа жизни человека, его состояния здоровья. К примеру, хронический дефицит сна связан с ухудшением памяти и может приводить к развитию этой болезни.
Память у модельных организмов изучается уже длительное время. Например, не так давно стало известно, что при инъекциях мышам плазмы из пуповинной крови человека, у мышей улучшается память и активность гиппокампа. А у кошек находили подобие эпизодической памяти.
Новости Барнаула
Опросы
Спецпроекты
Прямой эфир
Грызут железо, видят сны и влюбляются: 22 удивительных факта о способностях крыс
Люди недооценивают крыс, возможно за тобой следят / Фото: Caionline.org
В Индии есть храм Крыс – Карни Мата. Там обитает несколько десятков тысяч крыс
4 апреля отмечается необычный праздник – Всемирный день крысы. У многих людей эти животные вызывают отторжение. Другие же относятся к зверькам с настоящей симпатией и даже восхищением, а потому и придумали праздник, чтобы объединить всех любителей крыс. Кстати, эти животные действительно обладают уникальными способностями, которые делают их очень похожими на людей. Например, как и люди, крысы дерутся до последнего, когда речь заходит о выживании или сохранении потомства, учатся на собственных ошибках, даже влюбляются и видят сны. Недавно ученые доказали, что помимо писка крысы общаются между собой с помощью ультразвуковых сигналов, которых, как выяснилось, насчитывается десятки тысяч, что говорит о богатом словарном запасе этих животных. А еще крысы способны сочувствовать. Впечатлились? А вот еще 22 удивительных факта о способностях крыс:
Крысы, как вид, появились задолго до человека.
Крысы – существа очень социальные, они никогда не живут в одиночку.
Крысы отлично плавают и умеют нырять.
При необходимости за день крыса может преодолеть расстояние до полусотни километров.
Крысы постоянно общаются друг с другом посредством ультразвука.
Сердце крысы бьется с частотой в триста-пятьсот ударов в минуту.
По примерным оценкам, крыс на Земле вдвое больше, чем людей.
Зубы у крыс растут в течение всей жизни.
У крыс отлично развито обоняние, что позволяет им чуять даже минимальные концентрации яда в еде.
Крысы подвержены стрессу и психическим потрясениям до такой степени, что они могут стать для них смертельными.
Крысы могут бояться щекотки и умеют смеяться, когда их щекочут.
Крысы, как и люди, видят сны.
Необъяснимый факт – крысы чуют опасность и массово покидают опасные зоны.
У крыс очень хорошо развита память. Лабораторные крысы с завязанными глазами по памяти успешно преодолевают ранее пройденные лабиринты.
Крысы в состоянии прогрызать дыры в бетоне и железе.
Крысы умеют приспосабливаться к самым сложным условиям существования, их можно найти даже на заброшенных научно-исследовательских станциях в Антарктиде.
В некоторых странах крыс употребляют в пищу.
Крысы никогда не объедаются – у них отлично развито чувство насыщения.
За год самка крысы способна родить до сотни крысят.
Стая диких крыс вполне способна нападать на добычу, превосходящую их по размерам в десятки раз, например, на собак.
Крысы умеют прыгать на высоту до двух метров.
Крысы способны обходиться без воды дольше, чем верблюды.