Категории: БиологияЗоология

Мы меняем форму мозга наших собак

Лайнуть/Поделиться

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.

Эта картинка показывает МРТ-сканирование головного мозга разных пород собак. Ясно, что существуют значительные наблюдаемые различия между каждой породой.

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:

Редакция

Опубликовала
Редакция
Метки: собаки

Недавние публикации

Инструмент AI отслеживает время, которое политики проводят в своих телефонах

Этот удобный инструмент использует машинное обучение и распознавание лиц для измерения. Разработчик из Бельгии, Дрис… Читать далее

08/07/2021

Псилоцибин увеличивает число нейронных связей на 10%

Псилоцибин вызывает быстрый и стойкий рост дендритных шипов в лобной коре in vivo. Структурное ремоделирование, вызванное… Читать далее

07/07/2021

Женщины не пожалели о сделанном аборте годы спустя

В течение пяти лет после сделанного аборта большинство женщин не жалеют о своем решении —… Читать далее

04/07/2021

Отбор эмбрионов, направленный на обеспечение интеллекта детей. Реальная услуга с сомнительными результатами

В специальном отчете, опубликованном в New England Journal of Medicine, возникают серьезные вопросы о преимуществах, рисках и… Читать далее

03/07/2021

CRISPR, введенный в кровь, впервые лечит генетическое заболевание

Редактор генов CRISPR отлично справляется с фиксацией болезненных мутаций в выращенных в лаборатории клетках. Но использование… Читать далее

27/06/2021

Микробные фермы на солнечных батареях, как альтернативный источник белка

Ученые обнаружили, что микробы могут производить в 10 раз больше пищи, чем растения. Идея исследователей… Читать далее

27/06/2021