Есть ли у мух чувство страха

Учёные: чувствуют ли боль насекомые?

01 декабря 2019, 14:29 12921 0 Автор: Золотая Орда

Автор:
Золотая Орда

Человек разумное и высокочувственное существо способное к эмпатии. Говоря о чувствах, обычно имеют в виду переживания, возникающие в мозге под действием внешних и внутренних стимулов. Мозг здесь как «чёрный ящик», который сам по себе ничего не чувствует, лишь интегрируя и обрабатывая поступающие сигналы.

В зависимости от подхода у человека можно найти разное количество чувств — но как бы то ни было намного больше пяти. В самом радикальном случае ориентируются на разные типы рецепторов, что позволяет выделить целых 33 чувства, и то если тысячи обонятельных рецепторов считать за один. За пределы этих дверей восприятия нам, возможно, не вырваться никогда.

«Чувстовать боль» — человеческая категория, точно такая же как «любить баха» или «ностальгировать по прошлому». Она не есть автоматическая реакция на стимул — она — продукт сознания.

Об ощущениях позвоночных мы можем судить хотя бы по аналогии с людьми. Если уколовшееся животное ведёт себя так же, как уколовшийся человек, то, предположительно, оно ощущает то же самое. Конечно, это необязательно верно, но о других типах живых существ мы можем сказать ещё меньше.

Испытывают ли боль насекомые?

У дрозофилы найдены нейроны, по функции и составу белков сходные с болевыми рецепторами человека. Получив укол или обжегшись, они отстраняются от источника ощущений, но их восприятие боли должно существенно отличаться от нашего. Многие насекомые получив серьёзные повреждения (например, лишившись одной-двух ног), ведут себя так, словно ничего не случилось. А кузнечики сами отделяют конечности, если за них схватить.

У насекомых отсутствует привычная для человека болевая чувствительность. Данный класс беспозвоночных членистоногих не чувствует боль в привычном для человека понимании. Согласно научному определению, боль — это неприятное и эмоциональное переживание, связанное с реальным или потенциальным повреждением ткани.

Но, по мнению учёных, привычного человеку переживания насекомые не испытывают. Так, например, если у жука-плавунца отрезать заднюю пару ног, он начнет грести средней парой, а если травмировать среднюю, жук будет грести передними лапками.

Если же рассматривать боль с точки зрения физиологии, то это защитный механизм, который заставляет живые организмы уходить от различных раздражителей. В этом отношении, как и многие беспозвоночные животные, насекомые способны воспринимать и избегать опасных для себя внешних сигналов и демонстрировать ответную реакцию на них. Такая способность является важным приспособлением насекомых в борьбе за жизнь.

Так, например, мышцы жала пчелы, приводимые в движение нервным узлом, заставляют жало действовать даже когда его вырвали из тела насекомого.

Почему насекомые не испытывают боли?

Как показали результаты исследования группы учёных из Университета Сиднея (Австралия) и Университета Сунь Ятсена (Гуанчжоу, Китай), насекомые демонстрируют различные реакции на раздражители, но при этом не ощущают боли, какую чувствуют люди.

Такая особенность у беспозвоночных объясняется тем, что у них отсутствуют рецепторы, которые несут в головной мозг информацию о боли.

Без ноцицепторов, то есть рецепторов, несущих информацию о болевых ощущениях в мозг, ощутить боль невозможно.

У человека же для восприятия болевого ощущения решающее значение имеет условно рефлекторная деятельность коры головного мозга.

Могут ли насекомые испытывать страх?

Как показали результаты исследования учёных Калифорнийского технологического института, насекомые могут испытывать страх.

В ходе эксперимента в лабораторных условиях учёные пугали дрозофил тенью от лопасти вентилятора. По словам учёных, находясь в закрытом пространстве, мушки воспринимали тень вентилятора как мухобойку.

Учёные заметили, что находясь в полете, дрозофилы увеличивали свою скорость, если к ним приближалась тень. Тень также заставляла голодных мух покидать источник питания, и чем чаще тени пугали мушек, тем дольше времени им требовалось для того, чтобы «успокоиться» и вернуться к еде.

Источник

Мухам тоже бывает больно

Насекомые испытывают хронические боли, а механизм тот же, что и у людей

Насекомые могут чувствовать нечто вроде боли, об этом известно еще с 2003 года. Новое исследование под руководством профессора Грега Нили и его коллег из Университета Сиднея доказывает, что насекомые испытывают также и хронические боли — спустя много времени после того, как полученная некогда травма окончательно зажила. Есть основания полагать, что хронические боли у людей запускает один и тот же механизм.

Фото: Thomas Shahan / Flickr

Фото: Thomas Shahan / Flickr

Австралийские ученые установили генетические причины того, что вызывает хроническую боль у дрозофил — знаменитых плодовых мушек, служащих традиционным объектом генетических исследований. Пристальное изучение этого механизма может привести к тому, что станет возможным такое лечение, которое впервые будет направлено на причину, а не на симптомы хронической боли.

«Люди обыкновенно не задумываются, что и насекомые могут чувствовать какую-либо боль,— говорит профессор Нили, исследовательская группа которого изучает боль в Центре Чарльза Перкиса с целью найти неопиоидные способы борьбы с разными видами боли.— Но уже давно известно о множестве беспозвоночных, что они могут чувствовать боль и стараться избегать ситуаций, в которых предполагается болезненность. Это чувство у животных мы называем ноцицепцией — оно возникает в ответ на потенциально опасные явления вроде жары, холода, травмы, но для простоты мы можем относиться к тому, что испытывают насекомые, как к боли. Итак, нам известно, что насекомые могут испытывать боль, но чего мы не знали, так это того, что травма может привести к долгосрочной гиперчувствительности к обычно безболезненным ситуациям — это схоже с тем, как бывает у людей».

Хроническую боль определяют как постоянную боль, которая продолжается после того, как исходное повреждение успешно излечено. Существуют два ее вида: воспалительная и невропатическая. У дрозофил изучали невропатическую боль, которая появляется после нанесения травмы нервной системе и у людей описывается как жгучая или стреляющая. Невропатическая боль может возникнуть у человека в случаях ишиаса, защемления нерва, повреждения спинного мозга, постгерпетической невралгии, диабетической невропатии или после случайной травмы.

Профессор Нили с коллегами повреждали нерв в одной из лапок дрозофилы, затем позволили этой травме зажить. После окончательного заживления они обнаруживали, что другая лапка стала гиперчувствительной.

«Муха получает болевые сигналы от тела, которые затем проходят через сенсорные нейроны в цепочку брюшных ганглий — мушиный аналог спинного мозга. В этой нервной цепи есть нейроны, которые работают как врата, пропускающие боль для ее восприятия либо блокирующие ее — в зависимости от контекста,— объясняет профессор Нили.— После травмы поврежденный нерв сбрасывает весь “опыт” в нервную цепь и разрушает все преграды в ней навсегда. Изменяется “болевой” порог, и животное становится сверхбдительным».

Источник

Чувствуют ли насекомые боль?

Многие из нас в детстве занимались изучением букашек разными способами. Родители учили не обижать собак, кошек и птиц, аргументируя, что им может быть больно, а вот про насекомых такого не говорили. Но разве они не чувствуют боли так же, как другие животные?

Что такое боль?

Боль — это реакция организма на раздражитель. Она выполняет важную эволюционную функцию — способствует выживанию. Мы узнаём о боли уже в раннем возрасте, когда падаем, обжигаемся или режемся осколком разбитой кружки. От раненной конечности сигнал по нервам поступает в головной мозг, который обрабатывает информацию и посылает обратно по выходным нейронам в виде неприятных ощущений. Их мы и будем всеми силами избегать в будущем.

Испытывают ли насекомые боль?

Доказано, что насекомые во время и после ранения испытывают неприятные ощущения. Однако это не совсем боль, и уж точно она далека от человеческой. Для млекопитающих и даже пресмыкающихся боль — это не просто естественная рефлекторная реакция на негативные раздражители. Она имеет еще и эмоциональный аспект, связанный с сознательным страданием.

Поэтому и сложно однозначно ответить на вопрос о том, страдают ли насекомые? Интерпретируют они внешние раздражители как боль или просто реагируют на физическое воздействие? Поскольку здесь затронуты темы, связанные с сознанием животных, ученые не всегда сходятся во мнениях.

С точки зрения анатомии

У насекомых организм устроен намного проще, чем у позвоночных. Их нервная система ограничена ганглиями (нервными узлами) и волокнами, которые их соединяют. Головной мозг у них образован несколькими ганглиями, слитыми воедино. В нем имеется структура — грибовидные тела, имеющая решающее значение для обучения и памяти. Хотя они содержат тысячи нейронов, у плодовых мушек, например, всего 21 выходной нейрон. Для сравнения: у людей гиппокамп имеет сотни тысяч выходных нейронов. Отсутствие выходных нейронов у насекомых ограничивает способность мозга испытывать эмоции, а значит, и боль в том смысле, в котором ее понимаем мы.

С точки зрения эволюции

В процессе эволюции животные часто утрачивают не нужные им свойства, а нервная система обходится дорого. У насекомых она простая и экономная. Дополнительные нейроны, предназначенные для «эмоциональной» нейронной цепи, были бы слишком энерго- и ресурсозатратными. А если можно добиться того же поведения с меньшими убытками, эволюция выберет более «дешевый» вариант. С учетом продолжительности жизни насекомых развитие болевых систем вместо скорости размножения было бы пустой тратой эволюционной энергии.

С точки зрения поведения

Однако если бы насекомые не испытывали бы никакой боли, то среди ученых не велись бы споры и по сей день.

Чтобы проверить страдают насекомые от боли или нет, исследователи подвергли экспериментам плодовую мушку (Drosophila melanogaster). Через некоторые фрукты, употребляемые насекомыми в пищу, был пропущен электрический ток. Дрозофилы, один раз попавшие под его воздействие, избегали садиться на те плоды, от которых «пострадали».

А исследование 2019 года показало, что плодовые мушки, повредившие нерв на одной лапке, после ее заживления становились сверхчувствительными к повреждению остальных лап и сильнее их защищали, из чего можно предположить, что они склонны не просто к боли, но и к хронической боли [1] .

Однако эти исследования до сих пор не могут окончательно утверждать, что насекомые чувствуют боль так же, как люди. Их способность к страданиям кажется ограниченной. Например, известно, что тараканы и другие насекомые могут выживать в течение нескольких недель после обезглавливания [2] . Их головы можно даже накормить и продлить жизнь. Но испытывают ли они боль при этом? Если да, сохраняют ли чувства и голова, и тело?

Пока точно можно сказать лишь то, что их ощущения сильно отличаются от наших, будь то боль или другие восприятия. Насекомым не хватает ключевых характеристик, требующих синтеза эмоций, памяти и познания.

1. Khuong, T. M., et al. (2019). Nerve Injury Derives a Heightened State of Vigilance and Neuropathic Sensitization in Drosophila. Science Advances, 5:7.
https://advances.sciencemag.org/content/5/7/eaaw4099

2. Scientific American. (2007). Fact or Fiction?: A Cockroach Can Live Without Its Head? Retrieved on August 13, 2019, from https://www.scientificamerican.com/article/fact-or-fiction-cockroach-can-live-without-head/

3. Adamo, S. (2019). Is it pain if it does not hurt? On the unlikelihood of insect pain. The Canadian Entomologist, 1-11. doi:10.4039/tce.2019.49 (Paper made available to read for FREE until Sept. 16, 2019 in cooperation with Cambridge University Press)

Источник

Ученые выяснили, что мухи испытывают страх перед людьми

По мнению ученых, мухи могут испытывать чувство страха таким же образом, как и человек. До последнего времени наличие у насекомых эмоций было под большим вопросом. Открытие дает возможности для использования насекомых в качестве модели для изучения человеческих чувств.

Группа исследователей выяснила, что мухи-дрозофилы подвержены страху. По мнению ученых, все сложные эмоции человека можно представить в виде структуры, состоящих из более простых. Страх испытывают все люди абсолютно без исключения. Чувство страха всегда вызывает соответствующую реакцию. От выстрела человек прячется и убегает, выбирая направление противоположное тому, откуда доносятся пугающие звуки. Если же человек услышит выстрел, источник которого, по его мнению, находится совсем близко, то сразу сработает решение пригнуться или вообще лечь на землю. Если кто-то услышит серию выстрелов вдалеке, то, конечно же, поспешит как можно быстрее уйти из опасного района.

В ходе опыта над коробкой с мухами, двигался большой темный объект, который по замыслу исследователей создавал имитацию присутствия человека, который отмахивается насекомого. Производилась фиксация всех движений и реакций насекомых камерами. Со временем стало очевидно, что реакция мух на неизвестный предмет была идентична реакции человека на звук выстрела. Мухи замирали, как бы проводя анализ происходящего, а если предмет приближался, то улетали в другую часть коробки. Если вмешательство происходило во время приема пищи, то при приближении предмета они оставляли еду и улетали. Лишь после исчезновения предмета, они снова возвращались к трапезе. При частых появлениях объекта мухи становились более беспокойными и им требовалось гораздо больше времени, чтобы успокоиться.

Биологи утверждают, что результаты их работы могут помочь в изучении эмоций людей: раз мухи способны испытывать страх, значит, в их мозге есть отвечающие за это нейроны. Мозг мух устроен гораздо проще человеческого, так что с его помощью можно будет исследовать основы этой эмоции.

Источник

Ученые нашли у мух эмоции

Изучение эмоциональных реакций животных на внешние раздражители сложно и далеко не всегда очевидно. Специалисты могут дать определение эмоциям человека, но на вопрос о том, что такое эмоции животных и способны ли они в принципе испытывать переживания, аналогичные человеческим, однозначного ответа нет. Тем не менее эта проблема важна для ученых, ведь мозг животных и насекомых устроен гораздо проще человеческого, а значит, исследовать его проще.

Группа исследователей под руководством Дэвида Андерсона из Медицинского института Говарда Хьюза выяснила, что мухи-дрозофилы способны испытывать одну из базовых эмоций — страх. Свои результаты исследователи опубликовали в журнале Current Biology. Ученые поясняют: сложные человеческие эмоции можно разбить на более простые, так же как, скажем, оранжевый цвет можно разложить на красный и желтый. Страх характерен для всех людей, независимо от их расы, пола или социального окружения. Реакция на вызывающие испуг события одинакова: например, если человек услышит ружейный выстрел, то оторвется от того, что он сейчас делает, и постарается понять, откуда доносится звук. Если выстрел раздастся рядом, человек бессознательно пригнется, а услышав серию выстрелов, скорее всего, постарается как можно быстрее уйти из опасного района.

В экспериментах исследователей над емкостью, где обитали мухи, двигался большой темный объект, имитировавший движение человеческой руки, отмахивающейся от насекомого. Движения дрозофил и их реакция на объект фиксировались специальными камерами. Наблюдения показали, что мухи реагировали на появление неизвестного им предмета так же, как человек на звук выстрела. Насекомые замирали, пытаясь понять, движется ли объект в их направлении, а при его приближении отлетали на другой конец сосуда. Если насекомые ели, то при появлении «руки» на некоторые время оставляли еду и летали кругами. Только удостоверившись в том, что предмет удалился, они вновь принимались есть. При частых появлениях объекта мухи становились более беспокойными и им требовалось гораздо больше времени, чтобы успокоиться.

Биологи утверждают, что результаты их работы могут помочь в изучении эмоций людей: раз мухи способны испытывать страх, значит, в их мозге есть отвечающие за это нейроны. Мозг мух устроен гораздо проще человеческого, так что с его помощью можно будет исследовать основы этой эмоции.

Источник