Моногамные полёвки способны жалеть друг друга

Моногамные желтобрюхие полёвки склонны жалеть и утешать товарищей, попавших в беду. Это показано в серии поведенческих экспериментов, поставленных группой ученых из Универститета Эмори. Удалось доказать, что у них имеет место настоящая эмпатия по отношению к знакомым индивидам, со свойственным ей индуцированным эмоциональным и физиологическим состоянием. Ничего похожего не наблюдалось у родственного немоногамного вида — луговых полевок. Выяснилось также, что у желтобрюхих полёвок, как и у человека, эмпатия определяется действием окситоцина в области передней поясной извилины. Это говорит о большой консервативности подобных форм поведения, а также об их спонтанности. Попросту говоря, чтобы проявить сострадание, большого ума не нужно, но необходим вполне определенный эволюционный и социальный контекст.

Влияние нейропептидов, в частности окситоцина и вазопрессина, на поведение млекопитающих широко изучается в последнее время. Еще бы, ведь это такой простой способ манипулировать сложным поведением животных. Любовь, добрые чувства, благодарность, альтруистические порывы — все эти высшие с человеческой точки зрения материи находятся под властью двух химических веществ. Это, естественно, грубое упрощение, и веществ-манипуляторов в организме несравненно больше (см., например, обзор Гены управляют поведением, а поведение — генами, «Элементы», 12.11.2008), но всё же опыты показывают, что окситоцин и вазопрессин (и их аналоги) мощно дирижируют поведением и мотивациями животных, в том числе и человека (см. ссылки в конце статьи).

Группа ученых из Университета Эмори под руководством Джеймса Бёркетта (James Burkett) занялась изучением эмпатии у желтобрюхих полёвок (Microtus ochrogaster), знаменитых своим моногамным семейным устройством, и их родичей луговых полёвок (M. pennsylvanicus), которые в семейном отношении, напротив, известные ветреники. Испытывают ли полёвки жалость друг к дружке, помогают ли товарищам справиться с жизненными неудачами? Станут ли они утешать попавшего в беду друга? Такие вопросы задали ученые себе и своим подопытным мышкам. Эксперименты помогли ответить на эти очень человеческие вопросы: полёвки действительно способны к состраданию. Но это относится только к желтобрюхим полёвкам, но не к луговым.

Суть проведенных экспериментов такова. Пару мышек ссаживали в общую клетку и в течение 30 минут наблюдали за их поведением. Подсчитывали частоту контактов, в особенности тех, которые указывают на благорасположение мышей друг к другу — груминг и контакты «голова к голове» (а контакты, связанные с сексуальным поведением, не учитывали). Затем животных разделяли, так что они друг друга не видели. Одно животное из пары подвергали стрессовым стимулам — давали определенные звуковые сигналы и слабые электрические импульсы. Затем мышек снова сводили вместе и, фиксируя время начала общения, снова подсчитывали частоту «доброжелательных» контактов. Также оценивали, насколько быстро мышки, пережившие стресс, оправляются от испуга.

Схема эксперимента с полевками. В каждом эксперименте испытание проходили около десятка пар, в которых одно из животных подвергалось звуковому, а после — электрическому шоковому стимулу или было просто отсажено в изолированную клетку. Звуковой сигнал предшествовал электрическому шоку, так что этот звуковой стимул был использован в качестве теста на появление тревожного поведения в парах в дополнительных экспериментах. После воссоединения сравнивались соответствующие показатели «доброжелательных» контактов для каждой из пар. В базовом эксперименте стрессу подвергались самки, а самцы их ждали в клетках; испытывались также пары братьев, пары сожителей, содержавшихся в общей клетке с раннего возраста, пары незнакомых мышей. Схема из обсуждаемой статьи в Science

Удивительно, но в парах, где одно из животных испытало стресс, поведение встречающего напарника оказывалось весьма показательным и наглядно демонстрировало пользу мышиного сострадания. Оно совершенно отличалось от тех пар, где стрессового воздействия не было. Встречая испуганного соседа, напарник немедленно (в среднем через 50–80 секунд) бросался к товарищу, начинал тыкаться мордочкой в его шерстку, ворошить ее, облизывать и т. п. Частота контактов с пережившим стресс соседом была больше чем вчетверо выше базового уровня. Для сравнения: после простой изоляции начало контактов регистрировалось в среднем после 350–400 секунд, а частота контактов лишь ненамного (примерно в полтора-два раза) превышает базовый уровень.

Суммарная частота контактов «голова к голове» у пар, где одно из животных подверглось стрессу, и у пар, в которых мыши были просто изолированы друг от друга на то же самое время. Животное после стресса получало в четыре-пять раза больше внимания от товарища, чем просто пересидевшее в одиночестве сходное время. График из обсуждаемой статьи в Science

Результат этих участившихся контактов вполне ожидаемый. Испуг у животных, подвергшихся стрессу, быстро проходил: примерно в два раза быстрее, чем у тех, которые были вынуждены приходить в себя в одиночестве. Утешение сработало.

Ученые классифицируют подобное поведение как проявление настоящей эмпатии или сострадания. Они выделяют помимо прочего три признака, характерных для эмпатии, как мы ее понимаем для человека и других приматов. Это, во-первых, поведенческое уподобление, или индуцированные реакции, во-вторых, сходные физиологические реакции, в-третьих, эмпатия сильнее проявляется по отношению к знакомым и родичам, чем по отношению к незнакомым. Наличие всех трех признаков эмпатии было проверено.

Действительно, встречающие животные демонстрировали беспокойное поведение, сходное с пережившими стресс напарниками. Они замирали (реакция испуга) вместе с товарищем, когда раздавался звуковой сигнал, сопутствующий электрическим стимулам (в отдельном эксперименте немного другого дизайна). Они чаще чистили свою шерстку в присутствии прибывшего товарища, что у полёвок является признаком повышенной тревожности. У встречающих напарников также повышалось в крови содержание гормонов стресса (в данном случае — кортикостерона, см.: П. Умрюхин, О. Григорчук, 2015. Кортикостерон крови и ликвора у крыс с различным поведением в открытом поле при стрессорной нагрузке). Что же касается сострадания к незнакомцам, то желтобрюхие полёвки и здесь повели себя ожидаемым образом: их не слишком озаботило состояние незнакомых соседей. Естественно, все реакции сравнивались с контрольными парами, где ни одно из животных не переживало стресса.

Желтобрюхие полёвки проявили себя с самой лучшей (с человеческих позиций) стороны: они делали все возможное, чтобы утешить товарища. А вот их близкие родичи луговые полёвки, напротив, оказались жестокосердными. Встречающему напарнику и дела не было до страдающего соседа. Они не показали признаков эмпатии ни в одном эксперименте.

Разницу, как выяснилось, определило действие окситоцина, который экспрессируется по-разному у желтобрюхих и луговых полёвок. Если желтобрюхой полёвке сделать инъекцию ингибиторов окситоциновых рецепторов, то реакция утешения по отношению к товарищам пропадала совершенно. Их поведение становилось похожим на поведение их черствых родичей — луговых полёвок.

С помощью гистохимических методик ученые определили ту часть мозга, которая активировалась во время проявления эмпатии. Ею оказалась передняя часть поясной извилины в коре мозга. У человека именно она контролирует формирование эмоциональной эмпатии.

Эти эксперименты показали, что реакции сострадания и утешения, или, точнее, реакции, связанные с эмпатией, не являются высокосознательной формой поведения. Здесь, скорее, можно говорить о спонтанных естественных реакциях. Нейробиологические механизмы, предопределяющие эти реакции, по-видимому, консервативны, так как оказались схожими у полёвок и человека, а также у некоторых других приматов. Но не у всех: у многих макак, так же как и у луговых полёвок, подобных форм поведения нет. Становление эмоциональной эмпатии с соответствующими формами поведения связано с переносом реакций родительской заботы на других членов своей группы. Но проявляются они лишь в определенном эволюционном и социальном контексте.

Источник: J. P. Burkett, E. Andari, Z. V. Johnson, D. C. Curry, F. B. M. de Waal, L. J. Young. Oxytocin-dependent consolation behavior in rodents // Science. 2016. V. 351. P. 375–378.

См. также о влиянии окситоцина и вазопрессина на поведение человека и животных:
1) Окситоцин заставляет женатых мужчин хранить верность, «Элементы», 24.12.2012. 2) Найден ген, влияющий на склонность к добрым поступкам, «Элементы», 21.05.2009. 3) Плохая пространственная память способствует изменам, «Элементы», 16.12.2015.

Елена Наймарк