Как хвост мышей влияет на исследования нейродегенеративных заболеваний: новое открытие учёных

Нейродегенеративные заболевания, такие как рассеянный склероз и болезнь Паркинсона, проявляются по-разному и могут затрагивать как двигательные, так и когнитивные функции.

Современная медицина активно ищет способы ранней диагностики и эффективного лечения этих болезней. Например, были обнаружены перспективные подходы к облегчению симптомов болезни Паркинсона с помощью антител и даже предотвращению её развития с использованием вакцины от столбняка. Кроме того, физические упражнения, такие как высокоинтенсивные интервальные тренировки, показали потенциал в борьбе с прогрессированием заболевания.

Ученые из Окинавского института науки и технологий обратили внимание на важную деталь в исследованиях на мышах — одном из ключевых видов в неврологических экспериментах. Несмотря на генетическое и биологическое сходство с человеком, у мышей есть хвост, которого у людей нет, и его роль в экспериментах до сих пор оставалась недооцененной.

Наблюдая за поведением здоровых мышей, исследователи обнаружили, что хвост активно помогает им сохранять равновесие, что может существенно влиять на результаты экспериментов, связанных с изучением нарушений координации при нейродегенеративных заболеваниях. Эти выводы были опубликованы в Journal of Experimental Biology.

Ранее считалось, что хвост у мышей выполняет преимущественно пассивную функцию — служит противовесом, подобным тому, как человек наклоняется вперед при езде на велосипеде по неровной местности. Однако новые эксперименты показали, что хвост играет активную роль в поддержании равновесия. С помощью наклонной платформы, высокоскоростной видеосъемки и математического моделирования ученые выяснили, что хвост помогает мышам балансировать, создавая угловой момент, который предотвращает их падение на наклонной поверхности или узких платформах.

Когда мыши оказывались на наклонной плоскости, они быстро поворачивали хвост в противоположную сторону от наклона, что позволяло им сохранять устойчивость. Несмотря на легкость хвоста, его движение с высокой скоростью создавало достаточный угловой момент, чтобы сохранить равновесие.

Исследователи отметили, что, хотя мыши являются важной моделью для изучения неврологических заболеваний, необходимо учитывать анатомические особенности, такие как хвост, которые могут влиять на результаты экспериментов.

Этот фактор особенно важен при исследованиях, связанных с нарушениями координации и равновесия, которые характерны для рассеянного склероза и болезни Паркинсона.

Для более точной оценки способности мышей поддерживать равновесие, учёные разработали новую экспериментальную установку. Вместо традиционного метода, который оценивал способность мышей удерживаться на узких платформах, новая система отслеживает расположение тела мыши относительно её ног. Эту задачу выполняет биомеханическая модель, основанная на нейронной сети, которая анализирует положение разных частей тела мыши во время движения.

Исследователи надеются, что, разобравшись в роли хвоста и установив новые стандарты для оценки равновесия у здоровых мышей, они смогут более точно отслеживать ранние изменения в координации. Это позволит лучше изучать нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Паркинсона, и выявлять их первые проявления на более ранних стадиях.

Учёные также подчеркнули, что понимание этих механизмов может помочь в разработке методов диагностики и лечения проблем с координацией у людей ещё до того, как они станут настолько серьёзными, что начнут мешать нормальной ходьбе или другим повседневным действиям.

Уточнения

Нейродегенеративные заболевания — группа в основном медленно прогрессирующих, наследственных или приобретённых заболеваний нервной системы.