Нейробиология здравого смысла. Правила выживания и процветания в мире, полном неопределенностей

Я заинтересовалась тем, как природная среда влияет на поведение лабораторных крыс, еще несколько лет назад, когда я вместе со студентами разработала вариант классического исследования обогащенной окружающей среды, проведенного в 1960-х годах. В типичном исследовании обогащенной окружающей среды крысы, помещенные в обстановку с различными игрушками, к примеру «беличьими колесами» и другими стимулами, развивали более богатые нейронные связи, чем крысы, попавшие в бедные условия. Таким образом, казалось, что обогащенная среда активирует нейронную активность. Десятилетия спустя ученые все еще изучают влияние обогащенной окружающей среды, а данные продолжают подкреплять проникающее влияние сложной среды. Например, недавнее исследование показало, что потомство молодых крыс, которые во время беременности пребывали в обогащенной среде (но были переведены в более скучные стандартные клетки после рождения потомства), демонстрировало повышенную нейронную сложность – даже после мозговой травмы, нанесенной в раннем возрасте[202]. Таким образом, дородовое влияние обогащенной среды изменяло поведение и мозг потомства от рождения и до взросления – серьезное вмешательство!

Хотя меня всегда интересовало то, какое воздействие оказывает обогащенная среда и какие последствия она несет, мы со студентами заметили, что в большинстве исследований этой сферы подопытным животным предлагали искусственные стимулы. Искусственная среда определенно показывала интересные результаты, но лучший ли это вид обогащенной среды? Может ли среда, обогащенная естественными стимулами – полым стволом вместо пластикового для гнезда, с веткой вместо капроновой лесенки для лазания, с куском обычного камня, – быть более эффективной? Как видно на рис. 9, мы назвали крыс, обитавших в естественной и искусственной средах, «деревенскими» и, соответственно, «городскими». В третьей группе было такое же количество животных, но среда была без обогащения, бедной до примитивности. Мэрион Даймонд, нейроанатом из Университета Беркли, который специализируется на оригинальной «обогащенной среде», и ее коллеги провели аналогичное исследование, в котором одну группу крыс размещали в вольере с элементами естественной природной среды. Исследование мозга крыс, обитавших в естественной среде, показало, что мозг у них развит лучше, но официально эти данные не были опубликованы[203]. Так что эта естественная территория стала также новой территорией для поведенческих нейроисследований.

Помимо использования традиционных обучающих и эмоциональных задач в рамках этой новой области, мы собирались наблюдать за животными ночью, когда они были особенно активны. В течение часа мы записывали происходящее в клетке, чтобы потом сравнить поведенческие реакции в каждой группе: занимаются ли животные грумингом, взаимодействуют со средой, отдыхают и т. д. Чем-то это напоминает социальную рекламу с лозунгом: «Уже полночь, а вы знаете, где ваши дети?» Мы знали точно, где находились наши крысы, но нам было интересно узнать, чем они занимаются в ночное время. Более подходящим будет другой вариант: «Уже полночь, а вы знаете, чем сейчас занимаются ваши дети?» Мы проанализировали спонтанное поведение, и результаты нас удивили. Прошло несколько недель после распределения животных по разным условиям обитания, и мы ожидали, что крысы, оказавшись в обедненных условиях, будут проводить больше времени, взаимодействуя друг с другом. Нас также интересовали любые отклонения во взаимодействии с предметами в естественной и искусственной средах, но мы не были уверены в прогнозе. Что лучше стимулирует мозг – жизнь в деревенской или городской среде?

Рис. 9.Деревенские и городские крысы. В моей лаборатории мы исследуем воздействия разных типов обогащенной среды. Крыса слева находится в среде, обогащенной естественными материалами – землей, ветками, отрезком полого ствола, в котором животное может прятаться. На правом фото грызуны помещены в среду, где все изготовлено из искусственных материалов – поилка из пластиковой бутылки, пластмассовая норка и даже подстилка из пластиковой стружки. Хотя «деревенские» и «городские» крысы демонстрировали равные способности к обучению, крысы, помещенные в естественную среду, проявляли большую эмоциональную устойчивость © Lambert Neuroscience Laboratory, University of Richmond