Probuďte se z letargie! Vůně lásky, empatie a ztracené ocasy – „jednohubky“ z výzkumu 2024/6

Jak se budí mozek z letargie?

Tým amerických vědců se zajímal o to, jak se mozek dokáže probrat a zorientovat se směrem k vnějšímu prostředí, například když hluboce spíme a najednou se spustí požární poplach. Studovali proto mozkovou aktivitu myší.

Zjistili, že při přechodu z „vypnutého“ stavu, ve kterém myš jen tak bloumá, do stavu ostražité pozornosti lze pozorovat specifický vzorec v aktivitě hipokampu, konkrétně v gyrus dentatus – tzv. dentátní hroty. Během spánku nebo denního snění si mozek přehrává minulé události ve formě synchronizované aktivity hipokampu detekovatelné jako tzv. ostré vlny. Tento proces napomáhá konsolidaci vzpomínek. Pozorovaná aktivita gyrus dentatus při přechodu do bdělé pozornosti by poté mohla napomáhat asociativní paměti, při které se smyslový vjem pojí s určitou aktivitou.

Pokud by se tento proces podařilo objasnit i u lidí, mohli bychom získat cenné poznatky o mechanismech poruch pozornosti, posttraumatického stresu, Alzheimerovy nemoci či epilepsie.

Zdroje:
1. Farrell J. S., Hwaun E., Dudok B., Soltesz I. Neural and behavioural state switching during hippocampal dentate spikes. Nature 2024 Mar 13, doi: 10.1038/s41586-024-07192-8.
2. Fliesler N. Homing in on how the brain snaps to attention. Harvard Medical School, 2024 Mar 14. Dostupné na: https://hms.harvard.edu/news/homing-how-brain-snaps-attention

Jak funguje empatie v závislosti na pohlaví – alespoň u myší...

Je známo, že empatie, tedy schopnost vcítit se do někoho jiného, není výlučnou vlastností člověka. Jsou jí schopni například hlodavci, psi, opice a některá hospodářská zvířata. Aby zjistili, jak přesně zvířata vnímají emoce ostatních a jak na ně odpovídají, provedli čínští vědci sérii behaviorálních experimentů.

Do střední komory klece umístili myš „pozorovatelku“ a do klece na každé straně myš „předváděčku“. Jedné z předváděček aplikovali injekci kyseliny octové, která jí způsobila nepříjemnou bolest břicha. Pozorovatelky ženského pohlaví očichávaly své trpící sousedky a snažily se k nim přiblížit, zatímco pozorovatelé-samečci reagovali excesivním čištěním vlastní srsti, což je u myší jasný ukazatel stresu a úzkosti. Myši, jež pociťují bolest, vylučují specifické pachy. Ty podle analýzy mozkové aktivity aktivují zcela odlišné skupiny neuronů v mozku samic a samců.

Autoři uzavírají, že v kontextu lidských duševních onemocnění projevujících se ztrátou, respektive absencí empatie, jako je např. schizofrenie či autismus, je třeba brát v úvahu i rozdíly mezi pohlavími.

Zdroj: Fang S., Luo Z., Wei Z. et al. Sexually dimorphic control of affective state processing and empathic behaviors. Neuron 2024 Feb 27: S0896-6273(24)00085-0, doi: 10.1016/j.neuron.2024.02.001.

Jak voní láska a smrt?

Samci mnoha druhů jsou ochotni pro možnost páření i zemřít – třeba takoví pavouci, kudlanky nábožné nebo někteří vačnatci. Zdá se, že myšák domácí nepotřebuje samici dokonce ani vidět – už její pach ho může předčasně přivést do hrobu.

Tým australských a novozélandských vědců ve své studii umístil skupinu dospělých myších samců do kotců s podestýlkou, kterou předtím používaly samice. Ukázalo se, že tito samci dokázali oproti svým kolegům, kteří nebyli neustále vystaveni pachu samic, na konci svého života zplodit méně potomků. A také u nich byla pozorována vyšší mortalita.

Vědci předpokládají, že vůně partnera může sloužit jako důležitý spouštěč životních kompromisů. Zdá se, že se vyplácí být připraven na lásku v mládí – a to i za cenu potenciálních páření v budoucnosti.

Zdroj: Garratt M., Try H., Neyt C., Brooks R. C. Exposure to female olfactory cues hastens reproductive ageing and increases mortality when mating in male mice. Proc Biol Sci 2024 Feb 28; 291 (2017): 20231848, doi: 10.1098/rspb.2023.1848.

Jak jsme ztratili ocas?

Téměř všechny skupiny obratlovců mají ocasy – plazi je používají k obraně i útoku, psům a kočkám pomáhají v udržování rovnováhy i komunikaci a ptáci s pomocí nich navigují. Naši předkové ocas používali pro pohyb ve větvích stromů, ale před přibližně 20–25 miliony let vymizely ocasy z fosilních nálezů předků rodu Homo. Není jasné, jaký evoluční tlak ke ztrátě ocasu vedl, ale od nynějška víme, které geny jsou za ztrátu ocasu zodpovědné.

Podle studie vědců z několika amerických univerzit nedávno publikované v časopisu Nature jde o jeden z tzv. Alu elementů. Ty se někdy označují jako „skákavé geny“, neboť se vyznačují schopností vmezeřovat se do různých oblastí genomu. Když se někdy před 23 miliony let element AluY včlenil do genu TBXT (gen pro protein klíčový pro vývoj páteře v embryonálním stadiu), došlo v jedné větvi dávných primátů ke ztrátě ocasu. Vědcům se podařilo prokázat tento jev na myším modelu – po vmezeření AluY do myšího TBXT se některé myši rodily bez ocasu nebo jen s krátkým pahýlem.

Zdroje:
1. Xia B., Zhang W., Zhao G. et al. On the genetic basis of tail-loss evolution in humans and apes. Nature 2024; 626 (8001): 1042–1048, doi: 10.1038/s41586-024-07095-8.
2. Novak S. How humans lost their tails. Scientific American, 2024 Feb 28. Dostupné na: www.scientificamerican.com/article/how-humans-lost-their-tails

(este)