Поведенческие и нейрофизиологические исследования на мышах часто включают только самцов, поскольку ученые полагают, что поведение самок будет более спонтанным из-за гормонального цикла.
Американские исследователи наблюдали за поведением самцов и самок мышей в тесте «открытое поле» в течение нескольких недель и обнаружили, что изменчивость поведения проявлялась как у самок, так и у самцов, причем самцы вели себя даже менее предсказуемо. Вариабельность поведения отражала в основном индивидуальные особенности животных, и связи с эстральным циклом ученые не нашли. Работа опубликована в Current Biology.
На исследовательское и другие формы спонтанного поведения животных влияет как индивидуальность животного (субъективный опыт и отличия в экспрессии генов), так и его состояние: чувство усталости, боли или голода, воздействие нейро- и психоактивных препаратов. В той или иной мере такое поведение можно предсказать, поскольку оно достаточно стереотипно, однако необходимо учитывать много факторов.
Например, на состояние самок влияет эстральный цикл, во время которого уровни гормонов циклически меняются — это влияет на работу мозга и экспрессию генов. Ученые точно не знают, влияет ли эстральный цикл на спонтанное поведение грызунов (данные противоречат друг другу), но часто на всякий случай проводят исследования только на самцах. Анализ 2011 года показал, что нейробиологических исследований самцов грызунов в пять раз больше, чем таких же исследований с самками.
Дана Руби Леви (Dana Rubi Levy) с коллегами из Медицинской школы Гарварда изучила спонтанное и исследовательское поведение самок мышей на разных стадиях эстрального цикла в тесте «открытое поле». Поведение анализировали с помощью секвенирования движения (MoSeq). Это алгоритм машинного обучения, который позволяет разбить поведение животных, записанное на камеру, на субсекундные компоненты — слоги, а затем проанализировать последовательности таких слогов. Для сравнения авторы изучили поведение самцов.
Ученые тестировали 16 взрослых самок линейных мышей (линия C57BL/6J) в открытом поле в течение 15 дней подряд по 20 минут и отслеживали их эстральный цикл. Анализ наблюдений показал, что эстральная фаза не повлияла на исследовательское поведение, и поведение мышей во время каждого отдельного сеанса не предсказывало фазу цикла. Однако, когда авторы усреднили все случаи конкретной эстральной фазы для каждой мыши, предсказать фазу по поведению получилось.
Авторы заметили, что поведение каждой мыши от сессии к сессии сильно различается, но это не особенно зависело от фазы цикла. Кроме того, поведение различалось и между мышами: каждая мышь во время тестов вела себя по-своему, и индивидуальные особенности поведения в какой-то степени сохранялись и между сессиями. В итоге программа-дешифратор могла лишь по видео предсказать, что это за мышь (и в 85 процентах случаев определяла мышь верно). Так, ученые пришли к выводу, что изменчивость исследовательского поведения самок мышей сильнее зависит от их индивидуальных особенностей, чем от гормональных изменений.
Затем ученые точно так же наблюдали за 16 самцами мышей в открытом поле. Оказалось, что изменчивость поведения самцов — как у отдельных особей, так и между ними — даже выше, чем у самок: то есть самцы вели себя в тестах менее предсказуемо.
В итоге все мыши, независимо от пола, вели себя во время тестов по-разному. И, несмотря на гормональные колебания, поведение самок было даже более стабильным. Ученые предполагают, что у самок мышей могут быть нейронные механизмы, которые стабилизируют исследовательское поведение, чтобы цикл на него не влиял. И, по их мнению, исследователям стоит перестать бояться включать самок в поведенческие и нейрофизиологические исследования.
Автор: Катерина Петрова