Біологія
Біологія

Макаки оцінили синхронізованість об'єктів зі своїм серцебиттям

Макаки резус підтвердили здатність сприймати власне серцебиття, а до того ж показали можливість зіставляти його з інформацією зовнішнього середовища. Піддослідні тварини відрізнили синхронізований із їхнім серцебиттям рух об'єктів на екрані та несинхронізований, на що вказала різна тривалість погляду на них. Причому результати макак у тестуванні виявилися подібними до результатів людських немовлят, відмічають американські вчені у журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Дитинча макаки резус. Geoff Gallice / Wikimedia Commons

Дитинча макаки резус. Geoff Gallice / Wikimedia Commons

Що спонукало вчених до дослідження?

Люди можуть відчувати та усвідомлювати фізіологічні сигнали від власного тіла, як-от швидкість дихання чи серцебиття. Ця здатність, названа інтероцепцією, відіграє важливу роль у таких базових процесах як енергетична регуляція, емоційне оцінювання, самоусвідомлення та прийняття рішень. Її часто визначають як здатність порахувати кількість серцебиття за визначений проміжок часу або ж відрізнити синхронні та несинхронні серцебиттю звукові й зорові сигнали. Порушення цієї здатності у людей пов'язують із низкою розладів, особливо психічних. Тому її вивчення на тваринах допомогло б краще зрозуміти цей зв'язок із хворобами, але точно не відомо, якою мірою можливість сприймати внутрішні сигнали тіла у них представлена. У приматів, наприклад, у поширених модельних організмів макак резусів (Macaca mulatta), виявили відповідальні за це частини мозку і можливість натренувати їх самостійно контролювати серцебиття і кров'яний тиск. А зараз нейронауковці з Каліфорнійського університету в Девісі та їхні британські колеги дослідили, чи придатний для макак тест на відрізнення синхронних та несинхронних серцебиттю зовнішніх стимулів.

Що робили з макаками?

Науковці оптимізували для піддослідних макак тест, що початково розроблявся для немовлят. Під час нього чотирьом дорослим тваринам слід було сидіти в кріслі щонайменше протягом двадцяти хвилин, поки відбувається електрокардіографія. Хоча ці макаки вже раніше брали участь у дослідженні, де їм доводилося тривалий час бути нерухомими, щоб завдання давалося легше, їм пропонували винагороду у вигляді яблучного чи виноградного соку. У процесі реєстрації серцевих скорочень макакам демонстрували на екрані анімацію, на якій фігура рожевого або жовтого кольору рухалася вверх і вниз синхронно або ж несинхронно серцебиттю, а відповідно до руху подавалися звукові сигнали. На основі того, як спостерігають тварини за зображеннями, вчені могли оцінити, чи властива піддослідним інтероцепція і чи можуть вони її пов'язати із зовнішньою інформацією. Кожна макака взяла участь у 100 таких тестуваннях, розділених на чотири сесії, результати яких увійшли до аналізів, зокрема статистичного.

Про що сказав погляд макак?

Незалежно від того, чи анімація була швидшою або повільнішою за реальне серцебиття макак, тварини дивилися довше на несинхронні стимули, у порівнянні з тими, що відбивали такт серцевих скорочень. Так, анімація прискореного темпу привертала увагу тварин у середньому на 1,84 секунди, сповільненого — на 1,69 секунди, тоді як синхронного — лише 1,01 секунди. Статистично відмінність у тривалості погляду в двох несинхронних дослідах не відрізнялася, однак була суттєвою, порівнюючи з синхронним. Це навело вчених на думку, що макак зацікавлює не характер темпу, а саме його несинхронізованість із серцебиттям.

А. Схематичне зображення проведення дослідів із макаками. В. Тривалість погляду на швидкі несинхронізовані рухи об'єкта (зліва), повільні несинхронізовані рухи (посередині) та синхронізовані (справа). Joey A. Charbonneau et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022

А. Схематичне зображення проведення дослідів із макаками. В. Тривалість погляду на швидкі несинхронізовані рухи об'єкта (зліва), повільні несинхронізовані рухи (посередині) та синхронізовані (справа). Joey A. Charbonneau et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022

Звідси випливає, що принаймні чотири досліджені макаки здатні інтероцепції серцебиття та зіставляти цю інформацію із зовнішніми стимулами. До того ж, вчені відмічають, що результати тварин виявилися дуже подібними до тих, що їх отримали в дослідах з людськими дітьми. Відношення тривалості погляду на синхронні й асинхронні стимули у них складало 0,26, тоді як у дітей — 0,2. Водночас, як і в людей, у макак спостерігали індивідуальні відмінності у тому, скільки часу вони приділяли різним стимулам. Ймовірно, у більшій вибірці ця відмінність проявилася б сильніше, і серед макак, як і серед людей, були б такі, що взагалі не розрізняють синхронні й несинхронні стимули, що слід перевірити у наступних дослідах. Це мало б велике значення для вивчення того, як хвороби пов'язані з особливостями інтероцепції.