Szczury „zarażają się” ludzkim strachem

Naukowcy z Pracowni Neurobiologii Emocji i Pracowni Obrazowania Mózgu Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN pod kierownictwem prof. Eweliny Knapskiej uważają, że nośnikiem informacji pozwalającym czytać emocję innych może być np. substancja zapachowa, a nie jak do tej pory uważano automatyczne reakcje.

Ich eksperyment pokazał, że szczury bawiące się z człowiekiem wyczuwały, że doświadczył on wcześniej negatywnych emocji, chociaż tego po sobie nie pokazywał. Szczury same też zaczynały się bać i widać to było w aktywności ich mózgu. O swoich najnowszych badaniach poinformowali na łamach czasopisma “Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS).

Nie tylko ludzie, ale wiele zwierząt, nawet rybki akwariowe, są zdolne do czytania emocji innych, zrozumienia tego, co w danym momencie odczuwają, czyli do empatii. Jednak do tej pory wśród naukowców dominował pogląd, że są to automatyczne reakcje, polegające na naśladownictwie - jeśli jeden osobnik zastygał bez ruchu, drugi też.

Zespół prof. Knapskiej postanowił sprawdzić na poziomie zachowania, czy szczury też, podobnie jak np. niektóre zwierzęta udomowione, m.in. psy, kozy czy konie, reagują na ludzkie emocje, szczególnie negatywne, takie jak strach. Naukowcy chcieli zobaczyć, co się dzieje wtedy w mózgu tego zwierzęcia, ponieważ dotychczas badane gatunki nie dawały takich możliwości.

Ochotnicy, którzy wzięli udział w ich eksperymencie, zostali najpierw poddawani warunkowaniu, które prowadziło do odczuwania negatywnych emocji. „W czasie badania siedzieli przed komputerem i uczyli się, że wyświetlaniu kwadratów określonego koloru towarzyszy niezbyt silny, ale dość nieprzyjemny bodziec elektryczny” - podał Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN w informacji prasowej na temat badań. Część badanych podczas takiego warunkowania obserwowali ich koledzy, którym w tym samym momencie badacze z Pracowni Obrazowania Mózgu Instytutu Nenckiego, kierowanej przez prof. Artura Marchewkę, rejestrowali aktywność mózgu. „Okazało się, że patrzenie na dyskomfort innego człowieka, aktywuje w mózgu obserwatora ciało migdałowate. To bardzo stara ewolucyjnie część mózgu odpowiadająca za odczuwanie strachu” - podkreślili badacze.

Jak opowiada przeprowadzająca badanie dr Anna Kaźmierowska, cytowana w informacji prasowej, „docelowy eksperyment polegał na tym, że ochotnicy - z uprawnieniami do zajmowania się zwierzętami laboratoryjnymi - przychodzili do laboratorium codziennie przez kilka dni, by przyzwyczaić szczury do siebie”. „To standardowa procedura, podczas której bierze się zwierzęta na ręce i głaszcze. Szczury uczą się, kto je dotyka i że jest to bezpieczne” – zaznacza Kaźmierowska.

Po kilku dniach nastąpił test kontrolny. Ochotnicy przechodzili przez procedurę, która przypominała tę ostateczną, ale zamiast prądu odczuwali lekkie wibracje na przedramieniu. Nie działo się im nic nieprzyjemnego i zaraz po tym szli bawić się ze szczurami.

„Natomiast ostatniego dnia mieli właściwe warunkowanie strachu, podczas którego traktowani byli prądem elektrycznym. To było nieprzyjemne, co potwierdzaliśmy mierząc przewodnictwo elektryczne ich skóry – człowiek zdenerwowany czy generalnie odczuwający negatywne emocje poci się” - mówi prof. Knapska.

Potem ochotnicy szli do pomieszczenia, gdzie stała klatka ze szczurami, kładli na niej ręce, a następnie się ze zwierzętami bawili.

"W warunku kontrolnym - bez prądu - szczury spędzały większość czasu w pobliżu dłoni ochotników, obwąchiwały je, wdrapywały się na nie. Natomiast ostatniego dnia, kiedy te same osoby przychodziły po warunkowaniu strachu, szczury unikały z nimi kontaktu” - opowiada prof. Knapska. Jak dodaje, zwierzęta biegały po klatce i ją obwąchiwały. „To charakterystyczne dla szczurów zachowanie, kiedy nie czują się pewnie w środowisku, badają je, żeby znaleźć źródło zagrożenia” – podkreśla Knapska.

Zdezorientowanie szczurów jeszcze bardziej było widać, kiedy ochotnicy brali je na ręce. „Nie były takie chętne do niuchania wokół, tylko chowały łebki pod ramię człowieka, znak, że trochę się bały. Widzieliśmy na poziomie zachowania zmianę pomiędzy tym dniem, kiedy ochotnicy odczuwali wibracje, a sytuacją, kiedy byli drażnieni prądem i się zdenerwowali” – komentuje dr Kaźmierowska.

Najciekawsze wyniki przyniosło jednak badanie aktywności poszczególnych części mózgu szczura w sytuacji kontrolnej i eksperymentalnej. W tej drugiej pobudzone było ciało migdałowate, dokładnie w tych samych obszarach, w których zarejestrowano to wcześniej u ludzi, którzy patrzyli na dyskomfort kolegów.

Pomimo, że zwierzęta nie widziały procedur, jakim byli poddawani ludzie, to wyczuwały ich strach. Człowiek nie dawał po sobie poznać, że doświadczył czegoś nieprzyjemnego. Naukowcy uważają zatem, że nośnikiem informacji o potencjalnym zagrożeniu był prawdopodobnie zapach. „Być może wydzielamy jakieś substancje, które są uniwersalne dla różnych gatunków. Mogą się znajdować np. w pocie” – podkreśla prof. Knapska.

Jak podkreślono w informacji Instytutu Nenckiego PAN, wyniki przeprowadzonych przez jej zespół eksperymentów mają fundamentalne znaczenie dla teorii pochodzenia empatii.

„Dominujący obecnie w nauce pogląd zakłada, że zachowania empatyczne, szczególnie zdolność reagowania na emocje innego osobnika, wyewoluowały z opieki nad potomstwem. Matka, która sprawniej czyta emocje dziecka i na odpowiada, potrafi lepiej się nim zająć. I to potomstwo ma większe szanse na przetrwanie” – mówi prof. Knapska. I zaznacza, że wyniki tego badania, jak i innych zespołów, potwierdzają jednak tezę, że „zdolność do czytania emocji u innych może być przystosowaniem, które wyewoluowało, bo pozwalało uniknąć zagrożenia”. Badania te pokazują, że „czytanie strachu u innych gatunków może wykorzystywać te same mechanizmy biologiczne, co czytanie strachu u przedstawicieli własnego gatunku”.

Nauka w Polsce

amk/ agt/