Исследователи из Бернского университета годами изучали социальную жизнь крыс - животных, которые издавна непростительно недооценивались и до сих пор имеют несправедливую репутацию. Среди прочего, исследователи обнаружили, что голодные крысы пахнут иначе, чем сытые, а это означает, что сородичи быстрее спешат им на помощь.
Кроме того, выяснилось, что отзывчивость для крыс - это не улица с односторонним движением. Они помогают только собратьям, которые отвечают на услугу тем же, а антисоциальные особи предоставлены сами себе.
Исследовательская группа Нины Гербер сообщает, что готовность к сотрудничеству, по-видимому, связана с определенным ароматом. Когда крысы чувствуют этот запах, они даже помогают чужим собратьям. Причем сигнал запаха «честный» и его нельзя скопировать самовлюблёнными особями, говорит Эрбер.
Экспериментальная установка: испытуемая может подтянуть платформу с едой к своему соседу по клетке, хотя для нее в этом нет прямой выгоды Фото: Михаил Таборский
Однако люди вполне могут его подделать, и именно на этом основан последний эксперимент бернских исследователей. Они поместили двух крыс, каждую в свою клетку. Обе клетки были соединены между собой воздушным насосом. Перед ними был контейнер с овсяными хлопьями, который крысы могли затащить в клетку. В одной из клеток находилась либо крыса, обученная сотрудничеству, либо эгоистка, а в другой - настоящая экспериментальная. Запах отзывчивого сородича подавался в клетку через насос.
Было обнаружено, что подопытная крыса реагировала на запах с готовностью помочь независимо от того, как вел себя ее сосед. Даже если его поведение не демонстрировало отзывчивость, решающим был запах. Не имело значения, был ли сородич хорошо известен подопытной крысе или совершенно чужой.
«Мы были очень удивлены, что запах сам по себе может вызвать кооперативное поведение» Нина Гербер
Руководитель группы надеется, что будущие исследования покажут, как грызуны создают эти запахи и возникают ли такие кооперативные сигналы запахом у других животных - и, возможно, даже у людей.
Международная группа исследователей обнаружила три ранее неизвестных вида рисовых крыс на двух охраняемых территориях эквадорского биорегиона Чоко, которые, по-видимому, образуют отдельный род. Два из новых видов были описаны в журнале PeerJ, третий был генетически идентифицирован по молодому животному. Для его описания необходимо больше данных.
Животные найдены в заповедниках Рио-Мандуриаку и Дракула на северо-западе Эквадора. Как сообщают ученые, новый род, хотя внешне и похож на виды родов Nephelomys и Tanyuromys, имеет среди рисовых крыс (Oryzomyini) уникальный рисунок зубов. Сочетание генетических и морфологических данных позволяет предположить, что новый род Pattonimus следует рассматривать как родственный роду Mindomys.
Pattonimus ecominga, один из недавно открытых грызунов Фото: Исследовательский музей Кенига
Первый недавно описанный вид (Pattonimus ecominga) обитает на высоте от 1600 до 2300 м в облачных лесах, получающих влагу только из туманов. Pattonimus musseri, второй вид, водится в горных лесах, но ниже: на высоте 1200 м над уровнем моря. Третий вид, судя по молодому животному, встречается в горном лесу заповедника Отонга, но по нему пока мало данных.
По словам исследователей, новый род Pattonimus, по-видимому, обитает и на крайнем юге Колумбии и представлен там видом, который еще не был описан и исследован генетически. Виды нового рода пространственно разделены глубокими речными каньонами, тянущимися по лесам Анд.
«К сожалению, облачные леса Тихого океана в Колумбии и Эквадоре подвержены быстрым антропогенным изменениям. Хотя популяции Pattonimus ecominga относительно многочисленны и встречаются на охраняемых территориях, распространение двух других видов остается ограниченным фрагментами леса, находящимся под угрозой исчезновения». Группа исследователей
Заповедники Рио-Мандуриаку и Дракула на северо-западе Эквадора являются важными местами обитания эндемичных мелких позвоночных, но им все больше угрожает расширение концессий на добычу полезных ископаемых.
Когда крыса спит, ее мозг проигрывает заранее будущие маршруты поиска корма.
Бессознательное планирование будущего свойственно не только нам с вами. Это умеют делать и крысы: во сне они мечтают добраться до вкусных кусочков сыра, которыми не удалось полакомиться наяву. Как показал эксперимент, их мозг заранее осмысливает пути к месту, где лежит вожделенная еда. Если спящая крыса уже видела наяву недостижимый источник пищи, ее мозговая деятельность прокладывает маршрут к корму на "ментальной карте".
О чем мечтают крысы, что они видят во сне
У крыс плохая репутация: их многие считают "отвратительными животными". Но эти грызуны во многом похожи на нас: могут чувствовать раскаяние, ощущать боль сородича и ориентируются, как и мы, по ментальным картам. Ученые и раньше знали, что крысы запоминают, где проходили к еде, сообщают исследователи в журнале "eLife". Уго Спирсу (Hugo Spiers) и его коллегам по Университетскому колледжу Лондона удалось обнаружить еще кое-что: сон крыс, вернее сны.
Мозг крысы "грезит" о пройденных дорогах
Для своего эксперимента биологи поместили крыс в раздваивающийся ход. Один его конец был пустым, а в другом лежала их любимая еда, но доступ туда был перекрыт.
Затем грызунов отправляли на час спать. Ученые фиксировали мозговые волны крыс во время сна и позже, когда их пустили в проход, - на этот раз со свободным доступом к корму.
Эксперимент с крысами показал, что во сне были активны те клетки в гиппокампе мозга, которые обычно используются для ментальной карты.
"Во время отдыха гиппокамп снова проигрывает по этой карте ранее пройденные маршруты, что, вероятно, укрепляет пространственную память. Считается, что это повторение является также частью наших снов". Уго Спирс
Во сне крысы "разучивают" будущие маршруты
Эксперименты с крысами показали удивительную картину активности мозга, не соответствовавшую пройденному ранее пути, а отражавшую закрытую дорогу к корму. Хотя крысы никогда не ступали лапками в этот проход, их мысленная карта как будто знала уже этот маршрут.
"Это поразительно. Мы видим здесь, как гиппокамп планирует будущее, он разучивает новые пути, которые крысы должны позже проложить к корму". Фрейя Олафсдоттир (Freyja Olafsdottir), Университетский колледж Лондона, соавтор работы
По словам исследователей, это говорит о том, что даже крысы определенным образом могут мечтать о будущем - по крайней мере, если у них есть достаточный стимул в виде продуктов питания.
"Мы до сих пор точно не знаем, для чего эти нейронные имитации. Однако этот процесс мог бы служить для оценки имеющихся вариантов и выяснения, что скорее всего принесет вознаграждение. Крысы все бессознательно заранее продумывают". Касуэлл Барри (Caswell Barry), Университетский колледж Лондона
Крысы могут узнавать, испытывают ли их сородичи боль. Они определяют это лишь по "выражению лиц" своих собратьев. Животные избегают мест, где можно увидеть такие "портреты боли". Это указывает на то, что грызуны не только отображают чувства на своих мордах. Как и люди, они могут по лицам интерпретировать, что чувствуют их близкие.
Крысы гораздо умнее и привлекательнее, чем мы себе представляем. Как и мы, они чувствуют раскаяние, помогают сородичам, ценят услугу и отвечают любезностью на добрые поступки. И в чувствах они больше похожи на нас, чем многим хотелось бы думать: крысы - животные, способные на раскаяние, а при боли у них кривятся мордочки. Однако ученые не знали, понимают ли их сородичи, что означает такое выражение лица.
Крысы различают чувтва собратьев
Сатоши Никашима (Satoshi Nakashima) из NTT Communication Science Laboratories в Канагаве и его коллеги подробно изучили этот вопрос, проведя эксперимент с крысами. Исследователи сначала фотографировали их с нейтральными мордами, а затем тех, кто ощутил кратковременную боль в ноге от легкого удара электрическим током.
Эти портреты были затем вывешены в двух комнатах, где проводились тесты: в одной - только нейтральные, в другой - с болезненным выражением. В настоящем тесте исследователи выпускали туда друг за другом 104 крысы и смотрели, как ведут себя животные. В качестве контроля во время некоторых сеансов изображения были искусственно размыты или разрезаны.
Крысы узнают "выражение лица" своих собратьев
В результате крысы продемонстрировали явное предпочтение помещениям, где висели нейтральные портреты. Хвостатые участники избегали мест, где на фотографиях крыс выражение мордочек свидетельствовало о боли. С незнакомыми портретами этого не происходило: грызуны одинаково часто выбирали одну из двух комнат.
"Это указывает на то, что крысы способны воспринимать чувства сородичей с помощью визуальных сигналов", - констатирует Накашима. До сих пор визуальное восприятие у этих животных в значительной степени игнорировалось, так как считалось, что они общаются, прежде всего, ароматами, феромонами и писком в ультразвуковом диапазоне.
"Выражение эмоций не только невольно отражает у этих животных их статус, но и может иметь коммуникативную функцию", - подчеркивает Никашима. Однако этот эксперимент не смог доказать, действительно ли крысы понимали, что морда крысы на снимках их сородичей выражает боль. Ученые полагают, что это помогут выяснить дальнейшие исследования.
Способность крыс связывать причину и следствие поможет понять человеческое мышление. Новое исследование показало, что крысы могут находить причинно-следственную связь между событиями, представлять себе, что может случиться, даже если этого на самом деле не происходит.
Исследование, проведенное , важно для понимания человеческого мышления, особенно у пожилых людей, так как старение ухудшает способность сохранять информацию о событиях, которые человек сам не наблюдает.
Аарону Блейсделлу (Aaron Blaisdell) - Университет Калифорнии, Лос-Анджелес, США - удалось доказать, что некоторые аспекты человеческой способности к рассуждению, отличающей людей от остальной части животного мира, являются у нас с хвостатыми "собратьями по разуму" общими.
Работа Блейсделла идет дальше ощепринятых идей Павлова и других ученых об образовании связи между событиями, следующими одно за другим. Например, звук, сопровождаемый едой, вызывает возникновение ассоциации: каждый раз, когда крыса - умное животное - слышит звук, она ждет пищу.
Исследователи обнаружили, что умные крысы могут также делать рациональные выводы о своих собственных действиях. В их клетках одновременно включали свет, звуковой сигнал и давали продукты питания. Если исследователи позволяли крысе нажимать рычаг и включать звук, то животное больше не ожидало еды, так как понимало, что это действие было причиной не света, а лишь звука, следовательно, на пищу можно не рассчитывать.
Блейсделл и его коллеги нашли общий неврологический механизм контрфактуального мышления у крыс и людей в гиппокампе - структуре мозга очень уязвимой во время возрастного снижения мозговой деятельности, в том числе при болезни Альцгеймера (участие этого органа в человеческом контрфактуальном мышлении было ученым известно до этого). Когда команда Блейсделла временно заблокировала часть гиппокампа у крыс, они больше не могли держать в уме образ отсутствующего света.
Аарон Блейсделл с подопытным животным
Если вовремя еды в разных отделах клетки включались две лампочки, то животные ждали, что после первой должна загореться вторая, и продолжали воображать это, даже если один из светильников был накрыт. Горящая вторая лампочка - это вымышленное событие, которое существовало лишь у них в головах. На его основе происходили дальнейшие действия и мысли крыс о появлении пищи после включения света, считает Блейсделл.
Использование в таких экспериментах крыс дает возможность изучения нашего разума и рассудка. Полученные результаты помогут ученым понять, как работают память и воображение человека в преклонном возрасте, а также при появлении болезни Альцгеймера и ряда других нейродегенеративных заболеваний.
Взаимное сотрудничество, которое демонстрируют крысы, умные и очень сообразительные грызуны, очень похоже на человеческое.
Крысы действуют по принципу: ты мне - я тебе, а позже учитывают ценность оказанной услуги. В эксперименте животные запоминали, что давали им сородичи: вкусный кусочек банана или ломтик нелюбимой моркови. Затем они чаще помогали тем, кто делился бананом. Такое взаимное сотрудничество у животных может быть более распространенным явлением, чем считалось раньше, пишут исследователи в "".
Крысы - умные животные и не настолько отличаются от нас, как кажется. У них есть социальные отношения и чувства, например, эти мелкие грызуны из жалости помогают своим собратьям, а неправильные решения вызывают у них угрызения совести. Исследователям уже было известно, что крысы, как приматы и летучие мыши-вампиры, оказывают друг другу помощь и, в свою очередь, отвечают сородичам тем же. Однако этологи не знали, что эти животные учитывают ценность одолжения и используют в будущих действиях.
Данный вопрос исследовался Василисой Доливо (Vassilissa Dolivo) и Михаэлем Таборски (Michael Taborsky) из Бернского университета на серых крысах (Rattus norvegicus). Вид крыс был выбран по двум причинам:
Серая крыса (пасюк) способна хорошо справляться с заданиями в лабораторных условиях.
В природе у них существует ярко выраженная социальная жизнь - крысы и там помогают тому, кто до этого помог им.
Подопытные столкнулись при выполнении теста с дилеммой: они не могли получать еду для себя, зато была возможность передавать кусочек любимого банана или дольку надоевшей морковки сидящим в соседних боксах. Позже партнеры могли вернуть долг и должны были решить, стоит давать своим "поставщикам" овсяные хлопья или нет.
Длиннохвостые участники эксперимента сумели оценить полученную помощь и в разной степени отплатить тем же. "В тесте крысы продемонстрировали явное предпочтение тем партнерам, которые раньше снабжали их любимой пищей, - поясняет Таборски. - Они помогали снабженцам бананами намного быстрее, чем поставщикам моркови".
Эта тенденция проявилась со временем еще сильнее. Казалось, крыса-пасюк хотела подать сигнал "более ценному" партнеру, чтобы в будущем получить его расположение.
По словам исследователей, такое поведение показывает, что серые крысы очень хорошо разбираются в ценности услуги и учитывают ее в своих будущих действиях. Полученные результаты, по мнению Доливо, помогут лучше понять, как животные помогают друг другу в природе. Всё больше появляется доказательств, что такая форма взаимного сотрудничества присутствует у всех позвоночных - от рыб до приматов.
Когда человек понимает, что вел себя неправильно или принял ошибочное решение, то он ощущает чувство сожаления и раскаяния. Это чувство считается присущим только людям, а животным ничего подобного ощущать не дано.
Впервые некоторые признаки того, что у крыс тоже могут быть такие переживания, обнаружили американские исследователи. В проведённом ими эксперименте поведение и активность мозга животных свидетельствовали о том, что эти нелюбимые многими грызуны могут чувствовать сожаление, если они выбрали неправильное решение. Следовательно, раскаяние не является чисто человеческим чувством.
Сожаление и раскаяние - человеческие чувства и эмоции
Разочарование наступает, когда мы понимаем, что наши ожидания не осуществились, например, партнер реагирует не так, как мы думали, или оказывается, что наши планы провалились. Но это еще не раскаяние, уточняют Адам Штайнер (Adam Steiner) и Дэвид Редиш (David Redish) из Университета Миннесоты (Миннеаполис). Это чувство приходит, когда мы понимаем, что ожидания не сбылись по нашей собственной вине - в результате неправильного решения или действия.
И этот комплекс более сложен, чем просто разочарование: раскаяние предполагает, что человек помнит ситуацию или действие и понимает связь с их последствиями. Исследования показывают, что у нас особенно активна при этом орбитофронтальная кора - область мозга, которая важна для принятия решений и формирования ожиданий.
Эксперимент с умными крысами
Орбитофронтальная кора имеет подобную функцию и у других млекопитающих, но раньше было неизвестно, доступно ли животным чувство настоящего раскаяния. Чтобы ответить на этот вопрос, Штайнер и Редиш разработали специальный эксперимент для крыс: умные животные могли входить в четыре отдельных зоны, и в каждой их ждал свой вид пищи. Однако эта еда напрямую была недоступна. Вместо лакомства грызуны при входе на участок слышали какой-то звук.
По высоте тона они могли определить, сколько должно пройти времени, пока не заработает кормушка: чем выше звук, тем дольше было ожидание. При этом его длительность менялась случайным образом, независимо от зоны, корма или поведения крыс. Им разрешалось в таком четырёхкомнатном "ресторане" проводить каждый день только определенное время. Минуты и секунды, потраченные в одном "зале" на ожидание начала работы кормушки, отнимались от времени, предназначенного для поиска корма в других зонах, пояснил Штайнер.
Крысы не только умные, они, по-видимому, даже чувствую что-то вроде раскаяния Фото: Thinkstock
Как показали первые опыты, терпение крыс было не бесконечным. Если они входилии на участок со слишком высоким звуком, то есть предполагалось длительное ожидание, то почти сразу же покидали его. Однако при этом готовность рискнуть повышалась с популярностью предложенного корма. Крысы явно взвешивали, стоит ли ждать, оценивая при этом вознаграждение.
Крысы принимают неверное решение
Особенно интересно было наблюдать, если крыса решалась сменить место, а в следующей зоне ей приходилось дожидаться еще дольше, да и корм там оказывался хуже. "Это значит, что крыса приняла неверное решение. Если бы она не ушла из предыдущей "комнаты", то получила бы лучшую еду за меньшее время", - поясняют экспериментаторы. Для человека это стало бы классической ситуацией, вызывающей раскаяние и сожаление. А для крыс?
По словам исследователей, есть доказательства, что и крысы испытывают аналогичные чувства. В такой момент они на удивление часто оглядывались назад, откуда только что ушли. Кроме того, в следующих зонах их порог терпения также изменялся в большую сторону и животные были готовы дольше ждать. Активность мозга тоже изменилась: в орбитофронтальной коре мозговые волны показывали ту же схему, что и в зоне, которую крысы слишком рано покинули - как будто бы они еще раз проигрывали в уме предыдущую ситуацию.
Выводы экспериментаторов
Результаты указывают на то, что умные крысы действительно чувствовали что-то вроде человеческого раскаяния, констатируют ученые. И поведение, и активность мозга животных показывают, что это не просто разочарование, а признание своего ошибочного решения. "Они оглядываются назад и сожалеют об упущенной возможности", - считают Штайнер и Редиш. Если эта информация подтвердится, то человек - не единственное животное, которое может чувствовать раскаяние, пишет .