Изучая геном осьминога, не известного своим дружелюбием по отношению к себе подобным, а затем проверяя его поведенческую реакцию на популярный наркотик, изменяющий настроение, под названием МДМА или «экстази», ученые говорят, что они нашли предварительные доказательства эволюционная связь между социальным поведением морских существ и людей, видов, разделенных 500 миллионами лет на эволюционном древе.
Резюме экспериментов опубликовано 20 сентября в журнале Current Biology, и если результаты будут подтверждены, говорят исследователи, они могут открыть возможности для точного изучения воздействия психиатрической лекарственной терапии на многих животных, отдаленно связанных с людьми..
«Мозг осьминогов больше похож на мозг улиток, чем на людей, но наши исследования доказывают, что они могут вести себя так же, как и мы», - говорит Гюль Долен, доктор медицинских наук., доцент нейробиологии Медицинской школы Университета Джона Хопкинса и ведущий исследователь, проводивший эксперименты. «Наши исследования показывают, что определенные химические вещества мозга, или нейротрансмиттеры, которые посылают сигналы между нейронами, необходимые для этого социального поведения, эволюционно законсервированы».
Осьминоги, говорит Долен, хорошо известны как умные существа. Они могут обмануть добычу, чтобы она попала к ним в лапы, и Долен говорит, что есть некоторые свидетельства того, что они также учатся путем наблюдения и обладают эпизодической памятью. Желатиновые беспозвоночные (животные без позвоночника) печально известны тем, что убегают из своего аквариума, едят пищу других животных, ускользают от опекунов и прячутся.
Но большинство осьминогов - асоциальные животные и избегают других, включая других осьминогов. Но из-за некоторых особенностей их поведения Долен все еще считал, что может существовать связь между генетикой, определяющей их социальное поведение, и людьми. Одним из мест для поиска была геномика, которая управляет нейротрансмиттерами, сигналами, которые нейроны передают друг другу для связи.
Долен и Эрик Эдсингер, доктор философии, научный сотрудник Морской биологической лаборатории в Вудс-Хоул, штат Массачусетс, более внимательно изучили геномную последовательность Octopus bimaculoides, обычно называемого калифорнийским двухточечным осьминог.
В частности, в областях генов, которые контролируют, как нейроны прицепляют нейротрансмиттеры к своей мембране, Долен и Эдсингер обнаружили, что осьминоги и люди имеют почти идентичные геномные коды для транспортера, который связывает нейротрансмиттер серотонин с мембраной нейрона. Серотонин является хорошо известным регулятором настроения и тесно связан с некоторыми видами депрессии.
Связывающий серотонин переносчик также известен как место, где наркотик МДМА связывается с клетками мозга и изменяет настроение. Итак, исследователи решили выяснить, реагируют ли и/или как осьминоги на препарат, который также вызывает так называемое просоциальное поведение у людей, мышей и других позвоночных.
Dölen разработал эксперимент с тремя соединенными водяными камерами: одна пустая, одна с пластиковой фигуркой под клеткой и одна с самкой или самцом выведенного в лаборатории осьминога под клеткой.
Четыре самца и самки осьминогов подверглись воздействию МДМА, поместив их в химический стакан, содержащий сжиженную версию препарата, который осьминоги всасывают через жабры. Затем их помещали в экспериментальные камеры на 30 минут. Все четверо, как правило, проводили больше времени в камере, где находился самец осьминога, чем в двух других камерах.
"Это не просто количественное увеличение времени, но и качественное. Они, как правило, обнимали клетку и клали части рта на нее", - говорит Долен. «Это очень похоже на то, как люди реагируют на МДМА: они часто прикасаются друг к другу».
В нормальных условиях, без МДМА, пять самцов и самок осьминогов избегали только самцов, содержащихся в клетках.
Делен говорит, что эксперименты показывают, что мозговые цепи, управляющие социальным поведением осьминогов, присутствуют в нормальных условиях, но могут быть подавлены естественными или другими обстоятельствами. «Осьминоги приостанавливают свое антиобщественное поведение, например, для спаривания. Затем, когда они заканчивают спаривание, они переходят в агрессивный, асоциальный режим», - говорит Долен.
Dölen предупреждает, что результаты являются предварительными и должны быть воспроизведены и подтверждены в дальнейших экспериментах, прежде чем осьминоги могут быть использованы в качестве моделей для исследований мозга.