Рыбы, населяющие пещерные озера, долгое время очаровывали биологов бледной кожей и отсутствием глаз. Но сейчас исследователи изучают их по другой причине: поведение этих необычных рыб может стать ключом к разгадке генетической основы некоторых человеческих психических расстройств. Мы вспомнили доклад одного из ведущих исследователей мозга пещерных рыб, Мазато Йошизавы на 23-й Международной конференции по подземной биологии.
Astyanax mexicanus, объект изучения Йошизавы. Фото: Amanda Powers/Joshua Gross
Слепые пещерные рыбы отличаются от ближайших родственников несколькими вещами: они не имеют социальной структуры и не учатся. Вместо этого рыбы ведут одиночный образ жизни, так как хищников нет и от них не приходится защищаться. Также они почти никогда не спят. Они гиперактивны и — к сожалению для других рыб — «притягиваются» к определённым колебаниям в воде. Наконец, они склонны многократно повторять свои действия и имеют повышенную тревожность.
Йошизава, биолог-эволюционист из Гавайского университета в Маноа, проверял, могут ли такие рыбы стать полезны для понимания генетических основ шизофрении или аутизма. Почему именно рыбы? Подобное исследование практически невозможно провести на обычных лабораторных животных, так как они чаще всего ведут себя нормально, даже когда исследователи вносят изменения в их геном. А рыбы и без «манипуляций» с генами показывают нужные симптомы нарушений.
Более того, согласно исследованиям Йошизавы, 90 процентов из 101 классического фактора риска развития психических заболеваний у людей найдены именно в геноме пещерных рыб. Практически одна треть их генов более или менее активна по сравнению с генами ближайших родственников.
Сначала исследователи изучали реакцию рыб на психотропные препараты. Оказалось, что флуоксетин с нейролептиком клозапином действуют успокаивающе: рыбы больше спят и меньше плавают.
«В целом, эти препараты действуют примерно одинаково как на рыб, так и на людей. Это веское доказательство того, что рыбы могут быть хорошей моделью для изучения человеческих психических расстройств», — заключил Йошизава.
Сейчас он и его коллеги изучают больше видов пещерных рыб с различными вариациями поведения в надежде найти «нужные» гены. Потом они планируют выяснить, как эти гены взаимодействуют друг с другом и окружающей средой, для того, чтобы в будущем попытаться изменить поведение рыб. В сочетании с изучением экспрессии этих генов, нервных связей, а также визуализацией нейронной активности, работа поможет сократить длинный список генов, вовлечённых в проявление аутизма и шизофрении.
Конечно, Йошизаве предстоит пройти ещё длинный путь, прежде чем можно будет сделать какие-то значимые выводы.
«Рыб и человека разделяют 400 миллионов лет эволюции, поэтому контроль одного и того же поведения может сильно различаться» — выражает сомнения по поводу исследования Хумам Арадж (Houmam Araj), программный директор в Национальном институте глаза в Бетесде, штат Мэриленд.
Текст: Алексей Паевский
