Szczury potrafią zarażać się strachem, śmiać ultradźwiękami i uczyć się przez obserwację innych – powiedziała prof. Ewelina Knapska. Dlatego te często niedoceniane zwierzęta są niezwykle przydatne w badaniach nad emocjami i ludzkim mózgiem.
W Instytucie Biologii Doświadczalnej im. Nenckiego PAN bada pani mózgi szczurów. Zwierzęta te budzą skrajne emocje – od sympatii po wstręt. Jakie one są?
Prof. Ewelina Knapska: To przede wszystkim niezwykle inteligentne i elastyczne poznawczo zwierzęta. Bardzo szybko się uczą, świetnie rozwiązują problemy i potrafią dostosować się do niemal każdego środowiska. Właśnie ta zdolność adaptacji sprawiła, że osiągnęły ogromny sukces ewolucyjny – żyją praktycznie na całym świecie. Są też bardzo pragmatyczne. Jeśli pojawia się łatwe źródło pożywienia – jak w miastach – natychmiast się do niego dostosowują.
Czy są w stanie żyć bez człowieka?
– Historycznie tak właśnie było. Pierwotnie funkcjonowały w środowiskach naturalnych, niezależnych od człowieka. Dziś rzeczywiście często korzystają z naszej obecności – głównie dlatego, że zapewniamy im łatwy dostęp do pokarmu. Śmietniki czy wysypiska to dla nich środowiska bardzo sprzyjające. Ale gdyby człowieka zabrakło, poradziłyby sobie. Są niezwykle zaradne.
Wielu ludziom szczur kojarzy się z brudem i chorobami. Słusznie?
– To częściowo prawda, ale uproszczona. Szczury rzeczywiście często żyją w miejscach, gdzie gromadzą się odpady, co może sprzyjać przenoszeniu chorób. Wynika to ze środowiska, a nie z ich natury. Bo jednocześnie są to zwierzęta bardzo dbające o higienę. Szczury hodowlane intensywnie się myją, pielęgnują futro, są bardzo czyste. Problemem nie jest szczur jako taki, tylko warunki, w jakich żyje.
Jak wygląda świat zmysłów szczura?
– Zupełnie inaczej niż u człowieka. My jesteśmy wzrokowcami, szczury żyją nosem. Ich węch jest niezwykle rozwinięty i pełni kluczową rolę. Pozwala znajdować jedzenie, orientować się w środowisku, ale też komunikować się z innymi osobnikami. Wydzielają substancje chemiczne, które niosą bardzo konkretne informacje – o stanie emocjonalnym, o tym, czy zwierzę jadło, czy jest zestresowane. To coś w rodzaju chemicznego języka emocji.
Mówi się, że szczury śmieją się ultradźwiękami. To prawda?
– To jeden z najbardziej uroczych aspektów ich zachowania. Kiedy szczur jest łaskotany – oczywiście taki, który zna człowieka i czuje się bezpiecznie – wydaje ultradźwięki, których my nie słyszymy, ale możemy je zarejestrować. Interpretujemy je jako odpowiednik pozytywnych emocji, coś w rodzaju szczurzego śmiechu. Warto dodać, że podobne dźwięki pojawiają się także podczas zabawy między młodymi szczurami.
Bawią się?
– Tak – i to jest absolutnie kluczowe dla ich rozwoju. Młode bardzo często się bawią: przepychają się, przewracają, boksują, ścigają. Są też badania sugerujące, że potrafią bawić się w coś przypominającego chowanego. Ta zabawa ma ogromne znaczenie. W jej trakcie uczą się relacji społecznych, rozpoznawania sygnałów innych osobników, regulowania własnych emocji. Jeśli szczur w młodości zostanie pozbawiony takiej możliwości – na przykład przez izolację – to jako dorosły ma poważne trudności w kontaktach społecznych. To zmiana trwała.
Czy szczury są mistrzami przetrwania? Słyszy się o ich zdolnościach do pływania czy nurkowania.
– Są nie tylko sprawnymi pływakami, lecz także potrafią na krótko nurkować i pozostawać pod wodą nawet przez kilka minut. Dobrze radzą sobie w wodzie, choć zazwyczaj jej unikają. Nie jest to ich naturalne środowisko, dlatego pływają głównie wtedy, gdy są do tego zmuszone, na przykład w poszukiwaniu pożywienia lub schronienia.
To zwierzęta społeczne. Czy są szczury samotniki?
– Zależy to od warunków. Tam, gdzie jest dużo pożywienia, np. na wysypiskach, szczury tworzą duże kolonie. Tam, gdzie zasoby są ograniczone, mogą żyć w mniejszych grupach albo nawet samotnie. Ich życie społeczne jest bardzo elastyczne.
Czy mają hierarchię?
– Bardzo wyraźną, szczególnie wśród samców. Dominujące osobniki mają lepszy dostęp do pożywienia, przestrzeni i partnerów. Ale ta hierarchia to nie tylko kwestia siły fizycznej. To złożony system społeczny, który powstaje poprzez doświadczenie – zabawę, konflikty, obserwację innych osobników. Co ważne, pozycja w tej hierarchii może się zmieniać. Dominujące osobniki mają przywileje, ale też ponoszą koszty – częściej wchodzą w konflikty i muszą tę pozycję utrzymywać.
A ich życie uczuciowe? Jak wyglądają zaloty i rozmnażanie?
– Szczury nie są monogamiczne. Samica decyduje, kiedy dochodzi do rozmnażania – jej cykl trwa kilka dni i tylko w określonym momencie jest receptywna. Wtedy wysyła wyraźne sygnały – głównie zapachowe, ale też poprzez postawę ciała. Samce reagują na te sygnały i mogą rywalizować o dostęp do samicy. W grupach zwykle dominujący samiec ma pierwszeństwo. Ta rywalizacja często ma charakter demonstracyjny, ale bywa też, że dochodzi do walk.
Jednym z pani odkryć jest to, że szczury zarażają się emocjami. Jak to działa?
– Potrafią odczytywać stan emocjonalny innych osobników i dostosowywać do niego swoje zachowanie. Jeśli jeden szczur doświadczył zagrożenia, drugi – obserwując go – może nauczyć się, że w otoczeniu jest niebezpiecznie. Co ważne, to zarażanie się odbywa się wieloma kanałami jednocześnie: poprzez zapach, dźwięki, postawę ciała i zachowanie. Mózg integruje te informacje i na tej podstawie ocenia sytuację. Najciekawsze jest to, że szczur nie tylko reaguje, ale się uczy – potrafi uniknąć zagrożenia, którego sam nie doświadczył.
A pozytywne emocje? Też się im udzielają?
– To jest obecnie bardzo intensywnie badane. Wiemy, że szczury interesują się osobnikami, które właśnie doświadczyły czegoś przyjemnego – na przykład zjadły coś dobrego. Wiele wskazuje na to, że pozytywne emocje również mogą być przekazywane społecznie, choć mechanizmy są jeszcze mniej poznane niż w przypadku strachu.
Czy wyczuwają emocje ludzi?
– Tak – i to jest bardzo ciekawe. Pokazaliśmy, że zdenerwowany eksperymentator powoduje wzrost pobudzenia emocjonalnego u szczura. Zwierzę reaguje na napięcie człowieka. Oznacza to, że szczury potrafią odczytywać sygnały emocjonalne także między gatunkami.
Jak na ich tle wypadają psy?
– Psy są w tym bardziej zaawansowane, co wynika z ich historii. Ewoluowały razem z człowiekiem przez tysiące lat, więc są świetnymi czytaczami naszych emocji. Szczury też potrafią to robić, ale raczej w kontekście oceny zagrożenia. To bardziej funkcjonalna reakcja niż relacja społeczna, jak u psów.
Jak badacie mózgi szczurów? Czym jest optogenetyka?
– To jedna z najważniejszych metod współczesnej neurobiologii. Optogenetyka polega na wprowadzeniu do neuronów białek wrażliwych na światło. Dzięki temu możemy – za pomocą impulsów świetlnych – włączać lub wyłączać aktywność konkretnych komórek. Możemy sprawdzić, które neurony odpowiadają za strach, motywację czy zachowania społeczne. Do tego dochodzą miniaturowe mikroskopy, które pozwalają obserwować aktywność neuronów u swobodnie poruszających się zwierząt.
Czy szczury laboratoryjne mogą być szczęśliwe?
– Trudne pytanie, ale możemy mówić o dobrostanie. Szczury w laboratoriach mają zapewnione jedzenie, wodę, bezpieczeństwo i opiekę. Dbamy też o ich potrzeby społeczne – nie trzymamy ich pojedynczo, bo izolacja jest dla nich silnym stresem. Zapewniamy im kontakt z innymi osobnikami, możliwość eksploracji, minimalizujemy stres. To wszystko jest też ściśle kontrolowane przez komisje etyczne. Można powiedzieć, że żyją w warunkach pozwalających im funkcjonować dobrze – a to jest kluczowe także dla wiarygodności badań.
Ma pani ulubionego szczura z laboratorium?
– Zdarzają się takie osobniki na długo zapadające w pamięć. Szczególnie te wyjątkowo bystre i ciekawskie. Pamiętam jednego szczura, który błyskawicznie nauczył się otwierać niewielkie pudełko z przysmakiem. Co więcej, po kilku próbach zaczął pomagać innym, pokazując im, gdzie nacisnąć łapką, aby dostać się do smakołyku. Było to niezwykle ujmujące i fascynujące zarazem – obserwować nie tylko jego pomysłowość, lecz także społeczne uczenie się. Takie momenty najlepiej pokazują, jak inteligentne i złożone są to zwierzęta.
Źródło: www.naukawpolsce.pl, Pixabay/ CC0. Rozmawiała Mira Suchodolska
