O czym szumią myszy. Nie szumią, bo robią miny

„O czym szumią myszy” to żartobliwie-sarkastyczna seria tekstów, która jest naszą reakcją na zalew doniesień naukowych dotyczących tych laboratoryjnych gryzoni. Mamy świadomość, że badania z udziałem zwierząt modelowych mogą znacząco poszerzyć wiedzę na temat zjawisk fizjologicznych lub patogenezy chorób. Szanujemy badaczy, którzy prowadzą tego typu projekty i zdajemy sobie sprawę z tego, że ich analizy są często jedynie wstępem do dalszych, często bardzo ważnych odkryć. Nie podważamy sensowności testów przedklinicznych lub badań na myszach, szczurach czy błotniarkach. Naszą złośliwość wywołują zazwyczaj uproszczenia interpretacyjne (także te medialne) czy zbyt daleko idące wnioski. A czasami po prostu bawimy się formą. Przypominamy jednocześnie, że mysz to nie jest mały człowiek i że mniej niż 1 na 10 badań z udziałem gryzoni przekłada się bezpośrednio na kliniczne wnioski dotyczące ludzkiego pacjenta.

Helen Hou z Cold Spring Harbor Laboratory jej zespół opracowali nowe narzędzie platformę badawczą i nazwie – jakżeby inaczej – Cheese3D. To system kamer i wykorzystującej algorytmy AI wizji komputerowej, który śledzi nawet najsubtelniejsze zmiany w mimice myszy, by móc je metodycznie badać i interpretować.

Skąd w ogóle taki pomysł? Według Hou – z konieczności. „Kiedy zakładałam laboratorium, byliśmy bardzo podekscytowani możliwością uchwycenia bogatego repertuaru zachowań mimicznych myszy” – mówi. Doświadczeni lekarze weterynarii często potrafią odczytać samopoczucie zwierzęcia z jego pyszczka. Do tej pory nie istniał wiarygodny, zautomatyzowany sposób pomiaru mimiki z poziomem szczegółowości, który mógłby na dokładkę dać wgląd w funkcjonowanie mózgu.

Mimika i ruchy mięśni twarzy – od grymasów po żucie – oddają stan zdrowia i choroby. Można na ich pod wnioskować o bólu czy stresie. Naukowcom nie chodziło zatem tylko o to, aby myszy – niczym klientki zakładu fotograficznego – powiedziały „ser”. Zależało im na monitorowania kilku ważnych zachowań gryzoni. Sami uważają jednak, że kluczowe było zastosowanie systemu na myszach poddanych znieczuleniu. Co imponujące, udało im się użyć Cheese3D do pomiaru stopnia „rozbudzenia” lub „uśpienia” myszy w danym momencie bez niepokojenia zwierzęcia.

„Bardzo subtelne zmiany napięcia mięśni twarzy wiele nas uczą” – podkreśla Hou. I dodaje: „Mimika jest przecież jednym z pierwszych etapów rozwoju. My, ludzie, potrafimy się uśmiechać na długo przed tym, zanim nauczymy się raczkować czy chodzić”.

Tego typu badania, choć wydają się jedynie zabawami znudzonych naukowców mogą mieć wpływ na zrozumienie choćby autyzmu. Czy jednak próba przełożenia grymasów mysich na ludzkie nie jest zbyt daleko posuniętym uproszczeniem?

Badacze argumentują, że myszy dzielą ewolucyjnie zachowane obwody kontroli ruchu twarzy z innymi ssakami, w tym z ludźmi. Mięśnie twarzy kontrolujące oczy, uszy, wąsy, nos i usta otrzymują bezpośrednie polecenia z jąder ruchowych w pniu mózgu i są położone stosunkowo blisko ośrodków przetwarzania. Taka architektura współdzielonych obwodów sprawia, że ​​myszy laboratoryjne idealnie nadają się jako model do badania powiązań między ruchami twarzy a procesami zachodzącymi w mózgu i ciele.