Крики новорожденных мышей привлекают внимание их матери. Для этого процесса необходима группа нейрональных клеток в стволе головного мозга, которые координируют выдох и напряжение мышц гортани. Без этих клеток мыши немые. Таковы результаты исследования исследовательской группы Центра Макса Дельбрюка в Берлине, опубликованные в журнале PNAS. Плач человеческих младенцев вполне может зависеть от подобных связей, которые также могут нарушаться при нарушениях речи.
Почти сразу после рождения детеныши мыши, разлученные со своей матерью, могут издавать звуки, призывающие ее. Генерация этих криков требует энергичного выдоха и напряжения мышц гортани, что требует согласованной деятельности двух групп мышц. Это достигается за счет нейронов в очень старой части мозга, стволе мозга, согласно исследованию лаборатории Кармен Бирчмайер в Центре молекулярной медицины Макса Дельбрюка в Ассоциации Гельмгольца (MDC). Важный вклад в междисциплинарное исследование внесли лаборатории Жана Шампанья в Париже и Жиля Фортина в CNRS в Гиф-сюр-Иветт.
В серии экспериментов исследователи показали, что клетки ядра одиночного пути (NTS) связаны с клетками, которые контролируют напряжение в мышцах живота, обеспечивая энергичный выдох, и мышцы гортани. Ядро также получает сенсорную информацию от голосовых связок, языка и легких. Во время вокализации он координирует сенсорные входы и моторные выходы. Однако, если мутированы гены транскрипционных факторов Olig3 или Tlx3, нервные клетки в этом конкретном ядре не могут должным образом созревать у плода. Без него щенки не могут петь после рождения.
Мать игнорирует немое потомство
Новорожденные мышата должны находиться рядом с матерью и указывать ей на это. Как только новорожденный детеныш мыши покидает безопасное гнездо, он издает залпы из четырех-шести криков с частотой 75 кГц. Эти звуки не слышны человеческому уху. Во время каждого крика новорожденная мышь глубоко выдыхает. Мать мышки, однако, реагирует немедленно: она отправляется на поиски своего потерянного потомства и воссоединяет его с остальным пометом. Даже когда она слышит записанные ультразвуковые звонки, она бросается в погоню. Если терпящий бедствие мышонок не может издавать эти крики, мать их игнорирует.
«Мы подозреваем, что крики являются эволюционно законсервированным сигналом, который указывает на физическую форму и здоровье потомства», - говорит Кармен Бирчмайер.«Немой мыши также являются моделью для исследования важности вокализации для взаимодействия между матерью и ребенком», - говорит первый автор Луис Эрнандес-Миранда.
Другая идея заключается в том, что функциональные нарушения в ядре могли быть вовлечены в развитие и проявление речевых нарушений, которые часто наблюдаются у больных после инсультов, у тех, кто имеет опухоль или страдает нейродегенеративными заболеваниями.