Мы меняем форму мозга наших собак

Генная инженерия(селекция) людьми продолжается уже тысячи лет. Но не в том же качестве, что и сегодня, с такими технологиями, как CRISPR, и целевыми мутациями, но ее последствия точно такие же.

На протяжении всего времени люди разводили множество разных собак. Они сделали это, чтобы создать породы с определенными чертами для выполнения определенных задач. Селекция для развития определенных характеристик является формой отбора, известной как «искусственный отбор». Селективное разведение изменяет генетический состав породы собак – каждое поколение формирует новую генетическую идентичность, создавая уникальные черты и гены.

Легко увидеть, как этот процесс изменяет внешний вид собаки, но как поведенческие различия в селективном разведении коррелируют с генетическими различиями мало что известно. Доктор Эрин Хехт и ее коллеги из Гарвардского университета стремятся понять нейроанатомические различия, которые вызывают эти поведенческие различия, когда происходит селекция. Они предполагают, что выборочное размножение с течением времени изменяет структуру, размер и форму мозга собаки, что может играть роль в наблюдаемых поведенческих различиях. Хехт и ее команда решили использовать «управляемый данными, целостный мозг, независимый подход для оценки морфологических изменений в мозге собаки». 

Собаки, использованные для исследования, были классифицированы по породе, полу, возрасту и поведению, для которого их разводят. Например, Beagles были классифицированы, как для охоты на запахи, в то время как сибирские хаски были классифицированы, как для бега / гоночного поведения. МРТ-сканирование было выполнено для всех собак (всего 62 собаки, представляющие 33 разные породы) для изучения формы мозга у каждой собаки. Собранные данные будут определять, есть ли существенная разница между разными породами и существует ли существенное сходство между одинаковыми породами.

Этим исследованием установлено, что существует «значительный разброс морфологии мозга собаки». Интересно, что, глядя на корреляцию между размером мозга и разницей массы тела между породами, они обнаружили, что размер мозга не связан с размером тела собаки. У маленьких собак наблюдался более сферический мозг по сравнению с более крупными породами. Подобные морфологические различия коррелируют с различиями в нейронных сетях между породами, что может привести к разным моделям поведения.

Чтобы изучить это далее, они посмотрели на «внутреннюю организацию мозга», известную как нейронные сети. Они смотрели на отдельные и независимые нейронные сети в мозге каждой собаки. Они были в состоянии идентифицировать определенные нейронные сети в мозге, которые коррелировали с определенным поведением. Одним из интересных примеров является сеть, связанная с регионами, контролирующими движения глаз, а пространственная навигация показала значительную корреляцию с охотой, а сети в областях, связанных с запахом и вкусом, показали значительную корреляцию с охотой на запах.

Это исследование открыло широкие двери для связи между нейронными сетями, морфологией мозга и связанным с ними поведением. Доктор Хехт предполагает, что мы должны помнить, что разведение собак в нынешнем возрасте должно в первую очередь производить спокойных и расслабленных домашних питомцев, независимо от породы. Как и любая разница в поведении, она также требует опыта для формирования и развития любого поведения. Хехт представляет, что это исследование может внести вклад в будущие исследования взаимоотношений мозга и поведения.

DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0303-19.2019

Вас также может заинтересовать:

• Собаки у нас на поводке, благодаря одной очаровательной черте
• Гляньте, как робот Boston Dynamics пасет стадо овец
• Самая быстрая кошка против самой быстрой собаки