Myszy przechodzą test lustra – sprawdzian samoświadomości

Myszy dołączyły do gatunków, które przeszły tak zwany test lustra – test, który jest jedną z podstawowych metod badania samoświadomości zwierząt. Nowe badania pokazują, że potrafią one rozpoznać własne odbicie w lustrze. Naukowcy zidentyfikowali również komórki nerwowe odpowiedzialne za to zjawisko.

Test lustra jest jedną z podstawowych metod testowania samoświadomości u zwierząt. Za pozytywny wynik uznaje się rozpoznanie własnego odbicia w lustrze, a nie postrzeganie obrazu za kogoś innego. Badacze wcześniej ustalili, że niektóre gatunki naczelnych, słonie, delfiny i mogą to zrobić. U ludzi zdolność ta pojawia się około 18 miesiąca życia. Myszy również przechodzą test lustra, jak wynika z raportu opublikowanego w czasopiśmie Neuron.

Dziś już wiemy, że zachowania wskazujące na samoświadomość są również wykazywane przez myszy. Kiedy autorzy badania oznaczyli czoła czarnych myszy białym tuszem, gryzonie spędzały więcej czasu przed lustrem, pielęgnując futro na głowie – prawdopodobnie w celu usunięcia zabrudzenia. Jednak tylko myszy wcześniej przyzwyczajone do luster reagowały w ten sposób oraz tylko wtedy, gdy plama atramentu była stosunkowo duża.

„Aby stworzyć pamięć epizodyczną, na przykład wydarzeń w naszym codziennym życiu, mózgi tworzą i przechowują informacje o tym, gdzie, co, kiedy i kto, przy czym najważniejszym składnikiem jest informacja o sobie lub statusie. Naukowcy zazwyczaj badają, w jaki sposób mózg koduje lub rozpoznaje innych, ale aspekt informacji o sobie jest niejasny” – mówi neurobiolog i autor Takashi Kitamura z University of Texas Southwestern Medical Center.

Naukowcy wykorzystali test lustra do zbadania, czy myszy mogą wykryć zmianę w swoim wyglądzie – w tym przypadku kroplę atramentu na czole. Ponieważ atrament stanowił również bodziec dotykowy, naukowcy przetestowali myszy o czarnym futrze zarówno czarnym, jak i białym atramentem. Chociaż test lustra został pierwotnie opracowany w celu testowania świadomości u różnych gatunków, autorzy zauważają, że ich eksperymenty pokazują jedynie, że myszy mogą wykryć zmianę w swoim wyglądzie, ale niekoniecznie oznacza to, że są „samoświadome”.

Okazało się, że rzeczywiście mogą one wykrywać zmiany w swoim wyglądzie, ale tylko pod pewnymi warunkami. Myszy, które były zaznajomione z lustrami, spędzały znacznie więcej czasu na pielęgnacji głowy (ale nie innych części ciała) przed lustrem, gdy były oznaczone kroplami białego atramentu o powierzchni 0,6 cm2 lub 2 cm2. Jednak nie angażowały się w zwiększoną pielęgnację głowy, gdy atrament był czarny – tego samego koloru co ich futro – lub gdy znak atramentu był mały (0,2 cm2), nawet gdy atrament był biały, a myszy, które nie były przyzwyczajone do luster przed testem atramentu, nie wykazywały zwiększonej pielęgnacji głowy w żadnym scenariuszu.

„Myszy wymagały znaczących zewnętrznych bodźców sensorycznych, aby przejść test lustrzany – musieliśmy nałożyć dużo atramentu na ich głowy, a następnie bodziec dotykowy z atramentu w jakiś sposób umożliwia zwierzęciu wykrycie atramentu na głowie poprzez odbicie lustrzane. Szympansy i ludzie nie potrzebują żadnych dodatkowych bodźców sensorycznych” – mówi jeden autorów Jun Yokose z University of Texas Southwestern Medical Center.

Korzystając z mapowania ekspresji genów, naukowcy zidentyfikowali podzbiór neuronów w brzusznym hipokampie, które były aktywowane, gdy myszy „rozpoznawały” się w lustrze. Gdy naukowcy selektywnie sprawili, że neurony te przestały funkcjonować, nie wykazywały one już zachowań pielęgnacyjnych wywołanych lustrem. Podzbiór tych samoreagujących neuronów aktywował się również, gdy myszy obserwowały innych przedstawicieli tego samego szczepu (a zatem o podobnym wyglądzie fizycznym i kolorze futra), ale nie, gdy obserwowały inny szczep myszy o białym futrze.

Ponieważ wcześniejsze badania na szympansach sugerowały, że doświadczenie społeczne jest wymagane do samorozpoznania lustrzanego, naukowcy przetestowali również myszy, które zostały odizolowane społecznie po odsadzeniu. Te odizolowane społecznie myszy nie wykazywały zwiększonego zachowania związanego z pielęgnacją głowy podczas testu atramentu, podobnie jak myszy o czarnym futrze, które były hodowane razem z myszami o białym futrze. Analiza ekspresji genów wykazała również, że były one izolowane społecznie nie rozwinęły samoreaktywnej aktywności neuronalnej w hipokampie, podobnie jak myszy o czarnym futrze, które były hodowane z myszami o białym futrze, co sugeruje, że myszy muszą mieć doświadczenia społeczne z innymi podobnie wyglądającymi myszami, aby rozwinąć obwody neuronalne wymagane do samorozpoznania.

„Podzbiór tych samoreagujących neuronów został również reaktywowany, gdy wystawiliśmy myszy na działanie innych osobników tego samego szczepu. Jest to zgodne z wcześniejszą literaturą dotyczącą ludzi, która wykazała, że niektóre komórki w hipokampie są aktywowane nie tylko wtedy, gdy dana osoba patrzy na siebie, ale także wtedy, gdy patrzy na znajome osoby, takie jak rodzic” – mówi Kitamura.

Następnie naukowcy planują spróbować rozdzielić znaczenie bodźców wzrokowych i dotykowych, aby sprawdzić, czy te gryzonie mogą rozpoznać zmiany w swoim odbiciu przy braku bodźca dotykowego – być może przy użyciu technologii podobnej do filtrów w aplikacjach społecznościowych, które pozwalają ludziom nadać sobie twarze szczeniaka lub królicze uszy. Planują również zbadać inne regiony mózgu, które mogą być zaangażowane w samorozpoznawanie i zbadać, w jaki sposób różne regiony komunikują się i integrują informacje.

„Teraz, gdy mamy ten model myszy, możemy manipulować lub monitorować aktywność neuronalną, aby kompleksowo zbadać mechanizmy obwodów neuronalnych stojące za tym, jak zachowanie podobne do samorozpoznania jest indukowane u myszy” – mówi Yokose.

Laura Wieczorek