Ученые из Harvard Medical School (США) выявили механизмы, заставляющие млекопитающих, таких как собаки, энергично встряхиваться, чтобы избавиться от воды. Оказалось, что за этот процесс отвечают низкопороговые механорецепторы с немиелинизированными С-волокнами (C-LTMR), которые активируются при контакте с раздражителями, такими как вода или масло. Результаты исследования опубликованы на портале Science.
Эволюционно консервативное поведение, при котором животные встряхиваются после намокания, распространено среди млекопитающих с шерстью. Быстрое покачивание головой и туловищем помогает избавиться от воды и других раздражителей, однако механизм этого явления долгое время оставался загадкой. Исследователи под руководством Дэвида Джинти провели серию экспериментов, чтобы разгадать этот феномен.
В ходе тестов ученые использовали капли масла как раздражитель, нанося их на различные участки кожи мышей. Оказалось, что капля, нанесенная на заднюю часть шеи, вызывала более активное встряхивание, чем на спине. Это подтверждает гипотезу, что C-LTMR-рецепторы особенно чувствительны к механическим и тепловым раздражителям.
Чтобы определить роль этих рецепторов, исследователи отключили ионные каналы Piezo2, ответственные за механическую чувствительность, в нейронах дорсального корневого ганглия шейного отдела мышей. Мыши, у которых был заблокирован Piezo2, перестали реагировать встряхиванием на нанесение капли масла или воды, но все еще реагировали на холод.
Дальнейшие эксперименты с кальциевой визуализацией показали, что именно C-LTMR-нейроны запускают рефлекс встряхивания. Оптогенетическая стимуляция этих нейронов активировала встряхивание, а их ингибирование — снижало его интенсивность. Сигналы от C-LTMR передаются в мозг через спинопарабрахиальные нейроны к парабрахиальному ядру, которое, в свою очередь, инициирует быстрые движения телом.
По словам ученых, открытие нейросенсорного пути встряхивания дает ключ к пониманию защитных рефлексов млекопитающих.
