Крысы научились водить игрушечную машину

Крысы научились водить автомобили, и это помогло им снять стресс

Крысы научились управлять машиной и получили от этого удовольствие.

Обучение новому навыку помогло животным снять стресс.

Крысы овладели искусством вождения крошечного автомобиля, что помогло им снять стресс. Как выяснили исследователи из Университета Ричмонда, обогащённая среда, в которой обитали некоторые участники таких “гонок”, может помочь улучшить когнитивные функции и улучшить способность к изучению новых задач.

Не секрет, что грызуны способны распознавать предметы и находить нужную дорогу в лабиринте. Более того, они могут играть в прятки.

Такие тесты на животных часто используются биологами для изучения того, как различные состояния мозга влияют на когнитивные функции. Но они могут иметь ряд ограничений, поскольку крысы могут выполнять и более сложные задачи, считает руководитель недавней работы доктор Келли Ламберт (Kelly Lambert) из Университета Ричмонда.

Она и её коллеги задались вопросом, могут ли крысы научиться более сложной задаче, например, управлению машиной.

С этой целью специалисты смастерили крошечный электрический автомобиль, прикрепив прозрачный пластиковый контейнер для еды к алюминиевой пластине. Последняя была установлена на колёсах. Кроме того, в машине использовались три медных стержня (медь проводит ток), которые можно было использовать для управления транспортным средством.

Когда крыса вставала на алюминиевый пол и цеплялась лапами за медные стержни, она таким образом замыкала электрическую цепь, что заставляло машину двигаться вперёд. А прикосновение к левому, центральному или правому стержню направляло машину в разные стороны.

Специалисты обучили вождению 17 крыс: шесть самок и 11 самцов. Все животные получали вознаграждение в виде кусочков хлопьев, когда касались рулевых стержней и двигали машину вперёд.

Специалисты поощряли крыс к вождению, размещая лакомства на отдалённых точках вокруг арены. Таким образом, “гонщикам” требовалось доехать до угощения.

Понятно, что это довольно сложная задача для грызуна, требующая всех видов когнитивных, моторных и зрительно-пространственных навыков, которые они обычно не используют вкупе. Тем не менее после некоторой практики животные научились управлять машиной.

Важно, что часть крыс при этом обитала в так называемой обогащённой среде, где, например, присутствовали различные игрушки, а часть – в стандартных клетках. Обогащённая среда также напоминала естественную среду обитания крыс.

Выяснилось, что животные из обогащённой среды гораздо лучше справлялись с вождением, чем другие крысы. Более того, первые существа сохраняли интерес к машине даже в том случае, когда специалисты не предлагали им лакомства.

“Выводы о том, что животные, находившиеся в более обогащённой среде, эффективнее остальных обучались вождению, подтверждают, что мозг – это пластичный орган, который в некоторой степени формируется благодаря нашему опыту, – отметила Ламберт в интервью IFLScience. – Я говорю своим студентам, что именно на них лежит ответственность за то, что они делают со своим мозгом каждый день. Более сложный и обогащённый образ жизни приводит к [формированию] более сложных нейронных сетей”.

Обучение вождению, казалось, даже помогло крысам избавиться от стресса. Исследователи выяснили это, измерив содержание двух гормонов в фекалиях крыс: кортикостерона – маркера стресса – и дегидроэпиандростерона, который ему противодействует. По мере обучения вождению происходило увеличение содержания дегидроэпиандростерона и снижение уровня кортикостерона. Всё это говорит о том, что крысам нравился процесс обучения.

Что интересно, более ранняя работа группы Ламберт показала, что крысы становятся менее напряжёнными после того, как они справляются с трудными задачами, например, выкапыванием закопанной пищи.

По её словам, эти удивительные животные получают такое же удовлетворение, как и люди, совершенствуя новый навык.

В поддержку этой гипотезы говорит и то, что у крыс, которые ездили на машинах самостоятельно, наблюдались более высокие уровни дегидроэпиандростерона, чем у животных, катавшихся на автомобилях с дистанционным управлением.

В будущем исследователи могут заменить традиционные тесты с лабиринтом на более сложные задачи, чтобы с их помощью изучать нейропсихиатрические состояния, считает Ламберт. Те же эксперименты с вождением могут быть использованы для изучения влияния болезни Паркинсона на двигательные навыки и пространственное восприятие людей.

“Если мы будем использовать более реалистичные и сложные модели, это может обеспечить нас более значимыми данными”, – уверена исследовательница.

Теперь специалисты планируют будущие эксперименты, чтобы понять, как крысы учатся водить машину, почему это снижает стресс и какие области мозга в этом участвуют.

Результаты исследования опубликованы в издании Behavioural Brain Research.

Крыс научили водить машинку

Kelly Lambert et al. / Behavioural Brain Research, 2019

Американским психологам удалось научить крыс управлять транспортным средством — небольшой машинкой из пластикового контейнера на колесиках, которую можно направлять вперед, а также вправо и влево с помощью управляющих рычагов. В зависимости от особи и среды, в которой она содержалась, обучение заняло от одного до девяти месяцев, после чего поездки сказались на уровнях гормонов стресса животных: они стали эмоционально устойчивее. Статья опубликована в журнале Behavioural Brain Research.

Классически для изучения когнитивных способностей животных используются различные бихевиористские экспериментальные парадигмы. Один из самых известных примеров — ящик Скиннера: в нем используется определенный механизм, который животное приводит в действие самостоятельно, после чего получает стимуляцию (поощрительную или наказание), что в дальнейшем дает возможность ученым проследить за процессами формирования рефлексов или обучения.

При этом интересно изучить и способности животных в выполнении заданий, сложнее условного нажатия на рычаг или плавания в водном лабиринте — в особенности в такой ситуации, в которой нет видимой связи между стимуляцией и тем, что за ней следует. Психологи из Университета Ричмонда под руководством Келли Ламберт (Kelly Lambert) решили проверить, можно ли обучить крыс управлять достаточно сложным механизмом — транспортным средством.

Для этого исследователи построили машинку из пластикового контейнера на колесиках, для управления которой использовались три медных проволоки-рычага: нажатие на один двигало машинку вперед, а нажимая на два других, можно было повернуть и поехать в правую или левую сторону. Ездить на машинке учили 11 крыс: пять из них содержались в так называемых обогащенных условиях с различными игрушками (например, колесом для бега и лесенками), а оставшиеся шесть — в стандартной лабораторной клетке.

В начале обучения машинку помещали в клетки к крысам для того, чтобы они привыкли к новому предмету. После этого каждую крысу по отдельности сажали в машинку в экспериментальной установке — небольшом коридоре со стеной, отмеченной шахматным узором (именно у нее крысы должны были припарковаться). Подкрепляющий стимул (маленькие зефирки) использовались только после того, как крысам стал понятен механизм управления машинкой, и в итоге их задача состояла в том, чтобы получить угощение, доехав до него на автомобиле.

Всего крысы тренировались четыре раза в неделю минимум по 15 минут: двум животным удалось успешно справиться с обучением и проехать 1,1 метра по площадке уже через месяц, а всем остальным понадобилось еще какое-то время (максимальный период обучения составил девять месяцев). Кроме того, для получения угощения крысы также научились успешно поворачивать автомобиль, чтобы попасть к цели, а также делать разворот, если цель находилась за спиной.

Ученые выяснили, что те крысы, которых содержали в обогащенной среде с различными игрушками, гораздо (p

Учёные собрали машины для крыс, но научить их езде не смогли. Грызуны разобрались сами и без двуногих

Вы думали, грызуны — безмозглые создания? А им даже инструктор не понадобился, чтобы научиться водить машину. Что? Да! Учёные сделали для крыс электрокары, а дальше хвостатые сами разобрались.

Исследовательская команда из университета Ричмонда, США, под руководством профессора психологии Келли Ламберт провела необычный эксперимент, в ходе которого учёным удалось научить грызунов… управлять автомобилями, пишет DailyMail.

Но это не наши человеческие автомобили, а специально сконструированные для крыс электрокары из пластиковых бутылок, колёс с электродвигателями и металлических контактов, выполняющих функции рулевого контроля — нажимая на них, животное может менять направление движения.

Для эксперимента отобрали шесть самок и 11 самцов, которых по очереди помещали на специальные арены вместе с машинками. Крысы исследовали транспортные средства, и, как только животные касались лапками натянутых к контактам проволок, — автомобили начинали двигаться. Тогда грызунам давали лакомство.

Однако после этого крыс начали угощать только после того, как машинка касалась дальней стены. Грызуны очень быстро это поняли и стали ехать к дальней стене сразу же, как оказывались на новой, более широкой арене.

Келли Ламберт уже давно исследует крыс, заставляя их искать пищу в лабиринтах и нажимать различные комбинации кнопок, чтобы получить награду, но это исследование позволило ей узнать кое-что новое. Оказывается, выполняя сложные задачи, крысы становятся более стрессоустойчивыми. Гормон, отвечающий за противодействие стрессу, активнее выделялся у крыс-водителей, чем у крыс-пассажиров. По мнению учёной, грызуны получают удовольствие от изучения новых навыков.

Крысы умнее, чем думают люди, да и вообще большинство животных умнее, чем мы считаем.

Исследователи собираются продолжить эксперимент, придумав более сложные условия для грызунов. Изучение происходящих в мозгах животных изменений позволит однажды разработать более эффективные методы лечения травм головного мозга и многих заболеваний, включая болезнь Паркинсона.

Не только крысы могут удивить человека своей сообразительностью. Обезьяны оказались настолько прошаренными геймерами, что без труда вынесли команду человеков в компьютерную игру, а всё потому, что люди не умеют думать.

Крысы действительно очень быстро приспосабливаются к новым условиям, но они не пытаются захватить мир, а лишь хотят продолжить свой род. Но об этом не задумывалась американка, решившая завести пару грызунов. Она пришла в ужас, однажды осознав, что теперь у неё несколько сотен незапланированных питомцев.

Крысы научились водить машинки

Лабораторные крысы обладают весьма развитым интеллектом и помогают ученым со всего мира изучать работу головного мозга. Например, во многих исследованиях они проходят сложные лабиринты, а ведь с этой задачей в некоторых случаях с большим трудом справляются даже люди. Недавно ученые из американского штата Вирджиния сделали, казалось бы, невероятное — они научили мышей управлять крошечными автомобилями. Эксперимент в очередной раз доказал наличие выдающихся умственных способностей грызунов и раскрыл еще парочку особенностей их мышления.

Крошечный автомобиль для крыс был сделан из пластиковой упаковки

Эксперимент проводился под руководством нейробиолога по имени Келли Ламберт, а его результаты были опубликованы в издании New Scientist. В нем участвовали 6 самок и 11 самцов, которые по очереди были помещены внутрь прямоугольной арены площадью 4 квадратных метра. Внутри арены располагался крошечный автомобиль из прозрачного пластика с алюминиевым полом. В качестве рулевого колеса послужили три медные проволоки — когда крыса касалась одной из них лапой, она замыкала электрическую цепь и приводила машину в движение. Средняя проволока служила для движения вперед, а крайние двигали механизм влево и вправо.

Насколько умны животные?

У грызунов был веский повод научиться водить автомобилем. Приманкой послужил корм, прикрепленный к стене на одном конце арены. Увидев пищу, крысы действительно старались освоить управление автомобилем. Сначала это давалось им довольно легко, потому что при близком расположении корма было достаточно двинуться вперед. Однако в ходе эксперимента ученые начали отдалять приманку, поэтому грызунам пришлось использовать все три медных проволоки и двигаться к еде с прицельной точностью.

Исследователи заметили, что процесс обучения вождению автомобиля принес грызунам чувство удовлетворения. Об этом как минимум свидетельствовало повышенная концентрация гормонов кортикостерона и дегидроэпиандростерона в кале испытуемых животных. Первый из этих гормонов является ярким маркером стресса, а второй — противодействует стрессовым состояниям. Это значит, что при вождении крысы испытывали стресс, но в конечном итоге получали удовольствие от изучения новых навыков и успокоились. Примерно такое же удовольствие получаем и мы, когда узнаем что-то новое.

Также исследователи заметили, что крысы осваивали навык вождения с разной скоростью. Особи, которые ранее активно участвовали в научных экспериментах и часто решали всевозможные задачи, научились управлять крошечным автомобилем быстрее. А вот крысы, которые долгое время пребывали в темных лабораториях и практически не были заняты, освоили новое умение с огромным трудом.

По мнению исследователей, данный эксперимент в очередной раз доказывает способность грызунов осваивать новые умения. В ближайшее время ученые планируют провести еще более сложные эксперименты и понять, каким именно образом происходит обучение новым навыкам, какие области мозга при этом начинают активно работать и с чем именно связано снижение стресса.

Ученые научили крыс водить маленькие машины: оказалось, вождение понижает уровень стресса

Эксперименты над грызунами позволили человечеству продвинуться в лечении тяжелых болезней, а также в пересадке органов с помощью стволовых клеток. Теперь грызуны помогают людям в области психотерапии: американские ученые сделали удивительные открытия, проведя опыт по вождению импровизированных автомобилей маленькими зверьками.

Стресс

Ученые обнаружили, что вождение небольших автомобилей помогает крысам испытывать меньше стресса. Исследователи из Университета Ричмонда в США научили группу из 17 крыс управлять маленькими пластиковыми машинками в обмен на зерно.

Проводившая эксперимент доктор Келли Ламберт сказала, что крысы чувствовали себя расслабленнее, управляя транспортом. Этот вывод может помочь разработать нелекарственные методы лечения психических болезней.

Автошкола для грызунов

Доктор Ламберт и ее коллеги построили крошечный электромобиль, прикрепив прозрачную пластиковую банку к алюминиевой пластине с колесиками снизу. Затем медную проволоку навинчивали горизонтально поперек кабины импровизированного автомобиля. Так получалось установить три прутка: слева, справа и по центру, что моделировало систему управления обычным автомобилем.

Чтобы управлять автомобилем, крыса садилась на алюминиевую пластину и касалась медного рычажка. Средний отвечал за движение вперед, боковые заменяли привычный людям руль.

Поместившись в устройство, животное выбирало направление, в котором собиралось двигаться. После нескольких месяцев обучения крысы научились не только приводить машинку в движение, но и поворачивать. За каждый пройденный маршрут, который специально разрабатывали ученые, зверек получал вкусное вознаграждение. Такой прием часто используется в науке для имитации выработки эндорфина, который у человека происходит сам по себе после достижения цели.

Результаты эксперимента

Часть подопытных крыс в эксперименте выращена в лаборатории, в то время как другие жили в “обогащенной”, то есть естественной среде обитания. Крысы, выращенные в “обогащенной среде”, быстрее учились водительскому мастерству, чем лабораторные коллеги.

После испытаний исследователи собрали крысиные фекалии, чтобы проверить наличие гормона стресса – кортикостерона, а также дегидроэпиандростерона – антистрессового гормона. Все крысы имели повышенный от изначального уровень антистрессового вещества, что, по заключению ученых, напрямую связано с удовлетворением от освоения нового навыка.

Доктор Ламберт сообщила, что полученные результаты окажутся полезными для будущих исследований в области лечения психических заболеваний. Она считает необходимой мерой использовать все доступные средства в поиске действенного метода лечения и профилактики депрессии и шизофрении.

На основе опыта с животными, моделируя несложные повседневные для людей задачи, можно узнать, как поведение влияет на нейрохимию. Гормоны являются основой нашего психоэмоционального восприятия и управление их выработкой естественным образом сделает лечение куда проще.

Исследователи научили крыс водить маленькие автомобили

Ученые решили проверить способность грызунов обучаться новым навыкам и создали для них специальные машины.

Этот милый эксперимент — детище нейробиолога из Университета Ричмонда Келли Ламберта. Вместе со своими коллегами ученый пытался выяснить, насколько крысы способны обучаться новым навыкам и характерно ли это для каждой особи. Специально для этого исследователи построили крошечные автомобили, которые состояли из пустого контейнера для еды и электрической платформы с колесами.

Внутри контейнера ученые создали «рулевое колесо»: они прикрепили к верхней части три медных стержня, за которые нужно хвататься для передвижения в нужную сторону. Когда крыса бралась лапами за медные прутья, они замыкали электрическую цепь, которая двигала машину вперед. Прикосновение к левой, центральной или правой планке направило автомобиль в разные стороны.

Ученые обучали крыс, награждая их вкусной едой каждый раз, когда они двигали машину вперед. Затем ученые пошли еще дальше и создали прямоугольную коробку площадью четыре квадратных метра, чтобы крысы могли в ней ездить. Команда постепенно размещала угощения на стене коробки и поощряла грызунов врезаться в них на машине. С каждым разом угощения размещали все дальше и дальше, так что крысам требовалось все точнее прицеливаться, чтобы попасть в нужное место.

В эксперименте участвовали 11 самцов и шесть самок крыс, но не все они учились одинаково успешно. На это, согласно выводам исследователей, повлияла по большей части окружающая среда. Крысы, жившие в сложной, стимулирующей к постоянному обучению среде, научились водить машину значительно быстрее, чем те, кто обитал в мрачных и скучных лабораторных условиях.

По словам авторов работы, исследование предполагает, что полученные данные можно перенести и на людей. То есть наша способность к обучению новым навыкам может сильно зависеть от среды, в которой мы обитаем. К тому же, похоже, решение этих задач расслабило крыс. Они были увлечены процессом и с энтузиазмом садились за руль автомобиля. Но самое сложно у них еще впереди: исследователи планируют разработать более интересные тесты. Кто знает, может, скоро в лаборатории появится целый мышиный город с автострадами и небоскребами.

Источники:

http://nauka.vesti.ru/article/1237851
http://nplus1.ru/news/2019/10/23/driving-rats
http://medialeaks.ru/2210gvn-pinky-and-the-brain/
http://aleks070565.livejournal.com/6689254.html
http://fb.ru/news/science/2019/10/28/151959
http://naked-science.ru/article/biology/issledovateli-nauchili-krys-vodit-malenkie-avtomobili