Привыкшие к зеркалу и к сородичам мыши прошли зеркальный тест

Правда, для этого им необходимо было привыкнуть к зеркалу и иметь социальный опыт, а пятно на голове должно было быть достаточно большим и физически ощутимым. Ученые идентифицировали нейроны гиппокампа, которые активировались при самораспознавании — те же нейроны активировались, когда мыши смотрели на сородичей. Результаты опубликованы в Neuron.

Если на лоб шимпанзе незаметно нанести цветную метку и посадить его перед зеркалом — он станет пытаться стереть метку со лба. Это означает, что обезьяна сопоставила зеркального двойника с собой, а значит, вероятно, у нее есть какое-то представление о том, что такое «я». Зеркальный тест проходят люди, человекообразные обезьяны, дельфины, сороки, рыбы-чистильщики и некоторые слоны. А вот многие другие животные его пройти не могут — и это можно трактовать по-разному. Возможно, эти виды себя не осознают, возможно, классический тест для них не подходит, а возможно — им нужно что-то еще, чтобы его пройти. Так, например, макаки тоже узнают себя в зеркале, но только после того, как их обучат. А собаки осознают границы своего тела, но в зеркале себя не узнают, поэтому им потребовался другой дизайн эксперимента.

Команда исследователей из Юго-западного медицинского центра Техасского университета под руководством Такаши Китамуры (Takashi Kitamura) провела зеркальный тест с черными мышами линии C57BL/6J. Ученые наносили на головы мышей метки разного размера черной и белой краской.

Jun Yokose et al. / Neuron, 2023.

Мыши, оказавшись перед зеркалом, активно пытались стереть большие белые метки и тратили на это примерно вдвое больше времени (по сравнению с ситуацией, когда метка была, а зеркала не было). Однако они не реагировали на белые пятна меньшего размера или метки черного цвета. Тогда исследователи нанесли маленькую белую метку поверх большой черной — и мыши снова активнее умывались и чистились. Авторы пришли к выводу, что мышам необходимо не только видеть метку в зеркало, но и чувствовать краску на своей шерсти — и только сочетание стимулов приводит к самонаправленному поведению перед зеркалом. Для сравнения, люди и шимпанзе (которые проходят зеркальный тест без дополнительных условий) не нуждаются в тактильных ощущениях — им достаточно увидеть в зеркале, что что-то не так.

Затем ученые обнаружили, что мыши, которых предварительно не приучали к зеркалу, во время тестов игнорировали метки на своем лбу независимо от размера и цвета. Мыши, которых выращивали изолированно от сородичей той же линии, тоже не проявляли признаков узнавания себя. То же самое было с мышами, которых изолировали от сородичей той же линии, но которые росли с мышами другой линии — FVB/NJ — белого цвета. То есть самонаправленное поведение перед зеркалом наблюдается у мышей лишь при одновременном соблюдении многих условий.

Картирование нейронной активности всего мозга показало, что когда мыши видят в зеркале белые пятна у себя на лбу, у них сильнее активируются нейроны гиппокампа и медиальной префронтальной кора. Тогда исследователи стали хемогенетически блокировать активность разных нейронных кластеров в гиппокампе: мыши переставали пытаться стереть метку со лба перед зеркалом, когда ученые ингибировали нейроны региона CA1.

Исследователи обнаружили, что некоторые нейроны этого региона (конкретно — вентральной области CA1) реактивируются, когда мыши смотрят на сородичей той же линии, но не на мышей другого цвета. Ингибирование этих нейронов нарушало самонаправленное поведение перед зеркалом даже тогда, когда нейроны ингибировали не во время самого теста, а в момент, когда мыши наблюдали за сородичами. А вот если активность нейронов CA1 блокировали в других контекстах, мыши все еще могли проходить зеркальный тест. Это говорит о том, что социальный опыт важен — или даже необходим — для формирования визуального представления о себе.

Способность проходить зеркальный тест без всяких оговорок обнаруживается не очень часто, и ранее она считалась главным признаком наличия самосознания у животного (а неспособность пройти тест указывала на отсутствие этого самосознания). Результаты этого и более ранних исследований предполагают, что эта способность может проявляться более или менее явно у разных видов и говорить не только о самосознании, но и о более простых способностях: распознавать себя, запоминать характерные визуальные особенности и обнаруживать разницу между эталонным представлением и отражением в зеркале здесь и сейчас.

Некоторые исследователи считают, что зеркальный тест для каждого вида необходимо встраивать в его экологический и поведенческий контекст — и тогда результаты будут точнее. То есть животным лучше ставить задачи, похожие на те, с которыми они сталкиваются в обычной жизни. Недавно таким образом ученые из Германии выяснили, что петухи проходят зеркальный тест, но не классический, а адаптированный. Оказавшись перед зеркалом, эти птицы не спешат счищать цветную метку со своей груди, однако свое отражение за сородича они не принимают — поскольку не издают сигнал тревоги, который обычно издают в присутствии других особей.