ПОВЕДЕНИЕ И ОБУЧЕНИЕ КРЫС: СОЦИАЛЬНАЯ ИГРА, УЛЬТРАЗВУКОВАЯ КОММУНИКАЦИЯ И КОГНИТИВНЫЕ СПОСОБНОСТИ

Введение

Серая крыса (Rattus norvegicus) и её одомашненные формы относятся к наиболее изученным млекопитающим в зоологии, физиологии и психологии. Вместе с тем крысы привлекают внимание как социальные животные со сложным поведением: они живут группами, играют, обмениваются сигналами и способны к быстрому обучению [1; 2]. Знание этих особенностей важно как для научной работы, так и для содержания декоративных крыс.

Результаты исследований поведения крыс нередко приводятся в популярных изданиях в упрощённом виде, а выводы об «эмоциях» и «интеллекте» животных иногда делаются без оговорок. Поэтому полезно рассмотреть, какие именно наблюдения и эксперименты лежат в основе таких утверждений.

Цель работы — на основе анализа литературы охарактеризовать социальное поведение, коммуникацию и когнитивные способности крыс. Задачи: 1) рассмотреть игровое и социальное поведение; 2) описать способы коммуникации; 3) охарактеризовать способность к обучению и данные о помощи сородичам.

Материалы и методы

Работа выполнена как аналитический обзор. Использованы монографии и научные статьи по поведению грызунов, найденные в Google Scholar, на портале PubMed, в электронной библиотеке eLibrary и на портале «КиберЛенинка» по ключевым словам: крысы, поведение крыс, социальная игра, ультразвуковые вокализации, обучение, Rattus norvegicus. Предпочтение отдавалось работам в рецензируемых журналах и справочным изданиям. При описании экспериментов учитывались условия опытов и осторожность авторов в интерпретации результатов.

Результаты и обсуждение

Социальное поведение и игра

Крысы — общественные животные, и особенно ярко это проявляется у молодых особей, которые много времени проводят в игре. Игра включает преследование, «борьбу», прыжки и перекатывание, при этом животные обычно не причиняют друг другу вреда [1; 2].

Игровое поведение удаётся вызывать и во взаимодействии с человеком. В опытах Дж. Бургдорфа и Я. Панксеппа «щекотка» молодых крыс сопровождалась ультразвуковыми сигналами и стремлением животных снова контактировать с рукой экспериментатора; авторы расценили это как признак положительного подкрепления [3]. В более поздней работе А. Рейнхольд с соавторами показали, что крысы могут участвовать в игре в прятки с человеком: они учились прятаться и искать, а при успешном исходе подпрыгивали и издавали сигналы в ультразвуковом диапазоне [4]. По мнению авторов, такое поведение свидетельствует о внутренней мотивации игры, а не только о стремлении получить пищу.

Коммуникация

Крысы используют несколько каналов общения: запахи, прикосновения, позы и звуки. Особое значение имеют ультразвуковые вокализации, которые человек без специального оборудования не слышит. Выделяют два основных типа сигналов, которые принято называть сигналами «22 кГц» и «50 кГц» (таблица 1).

Таблица 1.

Основные типы ультразвуковых сигналов крыс по данным литературы [5]

Сигналы «22 кГц» связывают с неприятными состояниями, а сигналы «50 кГц» — с положительно окрашенными ситуациями, например игрой и ожиданием награды [5]. Автор обзора рассматривает такие сигналы как способ передачи эмоционального состояния между особями. При этом точные частотные границы типов в разных работах немного отличаются.

Заметную часть времени бодрствования крысы тратят на груминг (уход за шерстью). Он состоит из последовательности стереотипных движений: от умывания морды передними лапами к вычёсыванию головы и туловища и, наконец, к вылизыванию тела [6]. Нарушение привычной последовательности и необычно частый груминг могут служить для наблюдателя индикатором изменения состояния животного.

Обучение и память

Способность крыс к обучению изучают в лабораторных тестах. Классический пример — водный лабиринт Морриса: животное плавает в бассейне и учится находить скрытую под водой платформу, ориентируясь по внешним ориентирам [7]. Этот тест широко применяется для изучения пространственной памяти, поскольку на него влияет работа гиппокампа.

Условия содержания также влияют на когнитивные показатели. Обзор Х. ван Прааг и соавторов показывает, что обогащённая среда, то есть наличие игрушек, укрытий и возможностей для исследования, у грызунов сопровождается изменениями в мозге, включая процессы формирования новых нейронов и синаптическую пластичность [8]. Для практики это означает, что разнообразная среда полезна для развития и благополучия животных.

Помощь сородичам

Отдельное направление исследований посвящено так называемому просоциальному поведению. В эксперименте И. Бен-Ами Барталь и соавторов крысы освобождали запертого в тесной камере сородича, причём делали это чаще, чем когда камера была пустой или в ней находился предмет [9]. В работе Н. Сато с соавторами крысы помогали сородичу, оказавшемуся в воде, при условии, что животные были знакомы с таким опытом [10].

Эти результаты принято интерпретировать как проявление эмпатии, однако такая трактовка остаётся предметом обсуждения. Наблюдаемое поведение могло определяться также стремлением снять собственный стресс или желанием социального контакта, поэтому в научной литературе подобные выводы формулируют осторожно [9; 10].

Значение для практики наблюдений

Знание особенностей поведения необходимо при содержании декоративных крыс. Поскольку животные социальны, их, как правило, содержат группами, предоставляют укрытия и разнообразные предметы для исследования [1; 2]. Для студенческих исследований подходят ненавязчивые наблюдения за крысами: десятиминутные наблюдения утром и вечером с подсчётом времени, затраченного на груминг, исследование, игру и отдых. Такие наблюдения не причиняют животным вреда. Результаты следует описывать с указанием условий (число животных, время суток, освещённость, температура) и ограничений (малая выборка, один вольер).

Ограничением настоящего обзора является то, что в нём использованы литературные данные, полученные в основном на лабораторных линиях. Поэтому перенос выводов на домашних животных нужно делать осторожно.

Выводы

1. Крысы — социальные животные, для которых характерна игра, в том числе при взаимодействии с человеком.

2. Важную роль в общении играют ультразвуковые сигналы: сигналы «22 кГц» связывают с неприятными ситуациями, а «50 кГц» — с игрой и ожиданием награды.

3. Крысы хорошо обучаются, а обогащённая среда положительно влияет на состояние мозга и благополучие животных.

4. Данные о помощи сородичам показывают сложность социального поведения, но трактовка таких данных как эмпатии остаётся дискуссионной.

Список литературы:

1. Barnett S.A. The Rat: A Study in Behavior. Rev. ed. – Chicago: University of Chicago Press, 1975.
2. The Behavior of the Laboratory Rat: A Handbook with Tests / ed. by I.Q. Whishaw, B. Kolb. – Oxford: Oxford University Press, 2005.
3. Burgdorf J., Panksepp J. Tickling induces reward in adolescent rats // Physiology & Behavior. – 2001. – Т. 72, № 1⁠–⁠2. – P. 167⁠–⁠173.
4. Reinhold A.S., Sanguinetti-Scheck J.I., Hartmann K., Brecht M. Behavioral and neural correlates of hide-and-seek in rats // Science. – 2019. – Т. 365, № 6458. – P. 1180⁠–⁠1183.
5. Brudzynski S.M. Ethotransmission: communication of emotional states through ultrasonic vocalization in rats // Current Opinion in Neurobiology. – 2013. – Т. 23, № 3. – P. 310⁠–⁠317.
6. Berridge K.C., Fentress J.C., Parr H. Natural syntax rules control action sequence of rats // Behavioural Brain Research. – 1987. – Т. 23, № 1. – P. 59⁠–⁠68.
7. Morris R. Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat // Journal of Neuroscience Methods. – 1984. – Т. 11, № 1. – P. 47⁠–⁠60.
8. ван Праг Х., Кемперманн Г., Гейдж Ф.Х. van Praag H., Kempermann G., Gage F.H. Neural consequences of environmental enrichment // Nature Reviews Neuroscience. – 2000. – Т. 1, № 3. – P. 191⁠–⁠198.
9. Ben-Ami Bartal I., Decety J., Mason P. Empathy and pro-social behavior in rats // Science. – 2011. – Т. 334, № 6061. – P. 1427⁠–⁠1430.
10. Sato N., Tan L., Tate K., Okada M. Rats demonstrate helping behavior toward a soaked conspecific // Animal Cognition. – 2015. – Т. 18, № 5. – P. 1039⁠–⁠1047.