What a Fish Knows

Далее исследовательская группа хотела выяснить, активируют ли тройничный нерв раздражители, подаваемые на кожу форели. Для этого стимулировали тройничный ганглий - область, где сходятся три сенсорные ветви тройничного нерва. Микроэлектроды были направлены в отдельные тела нервных клеток в ганглии, затем к рецепторам на голове и лице были применены три вида стимулов: прикосновение, тепло и химический (слабая уксусная кислота). Все три вида раздражителей вызывали быстрые всплески активности в тройничном нерве, регистрируемые электрическими сигналами в электродах. Некоторые нервные рецепторы реагировали на все три типа стимулов, другие - на один или два. Это дало ученым важную подсказку, что форель приспособлена реагировать на различные типы потенциально болезненных событий: механические повреждения (например, порезы или уколы), жжение и химические повреждения (от кислоты).

Способность испытывать боль - надежное основание для вывода о том, что организм является разумным, но это не последнее слово. Даже с учетом накопленных к настоящему времени доказательств может оказаться, что нейроны, ганглии и мозг рыб способны лишь рефлекторно регистрировать негативные стимулы, не испытывая при этом никакого реального ощущения боли.

На следующем этапе экспериментов форель подвергалась одной из четырех процедур: после того как ее отлавливали, а затем ненадолго наркотизировали, ей либо (1) вводили в рот (прямо под кожу) пчелиный яд, (2) вводили уксус, (3) вводили нейтральный солевой раствор, либо (4) аналогично обращались с ней, но не вводили. Манипуляции 3 и 4 позволили исследователям свести на нет эффект от манипуляций и уколов иглой. Затем форели были возвращены в свой аквариум, где за ними наблюдали из-за черной шторы, чтобы не беспокоить их еще больше. Ученые измеряли частоту биения жабр - скорость открытия и закрытия жаберных крышек - показатель, который, как известно из предыдущих исследований, является хорошим индикатором дистресса у рыб.

Все форели были явно расстроены полученным лечением, но не в равной степени. В двух контрольных группах частота жаберных ударов возросла с первоначального уровня покоя около 50 ударов в минуту (уд/мин) до примерно 70 уд/мин. В группах с пчелиным ядом и уксусом частота жаберных ударов возросла примерно до 90 ударов в минуту.

Все форели были обучены подплывать к кольцу для кормления при включении света, но после соответствующей обработки ни одна из них не подошла к кольцу, даже если их не кормили в течение дня. (Это контрастирует с анекдотическими наблюдениями о том, как пойманные на крючок рыбы возвращались к приманке после освобождения). Вместо этого они отдыхали, опираясь на грудные и хвостовые плавники на дне аквариума. Некоторые рыбы из групп пчел и уксуса также раскачивались из стороны в сторону и время от времени совершали рывковые движения. Некоторые из рыб, обработанных уксусом, также терлись рылом о стенки аквариума или гравий, как будто пытаясь снять укус или зуд.

К концу первого часа жаберный ритм контрольных рыб пришел в норму. Для сравнения, частота жаберных ударов рыб из групп с пчелиным ядом и уксусом через 2 часа после инъекции все еще составляла 70 ударов в минуту или более, и вернулась к норме только через 3,5 часа. Кроме того, через 1 час после инъекции контрольные рыбы начали проявлять бдительность при включении света, хотя по-прежнему не подходили к пищевому кольцу. Через час и 20 минут после инъекции рыбы из обеих контрольных групп стали подходить к кормовому кольцу и брать гранулы, погружаясь в воду. Прошло почти в три раза больше времени, прежде чем рыбы, обработанные пчелиным ядом и уксусом, начали проявлять интерес к кормовому кольцу.

Негативная реакция форели на оскорбления была резко снижена благодаря применению обезболивающего препарата - морфина. Морфин относится к семейству наркотиков, называемых опиоидами, а рыбы, как известно, обладают опиоидной системой реагирования. Поведение рыб в ответ на его применение соответствует их опыту по облегчению боли с помощью этого препарата.

В ходе отдельных экспериментов, проводившихся примерно в то же время, ихтиолог Лилия Червова из Московского государственного университета зафиксировала, что ноцицепторы - нервные ткани, чувствительные к раздражителям, - широко распространены по телу форели, трески и карпа. Она обнаружила, что наибольшая чувствительность расположена вокруг глаз, ноздрей, хвоста, грудных и спинных плавников - частей тела, которые, как наши лица и руки, выполняют большую часть действий по ощупыванию и манипулированию предметами. Червова также обнаружила, что препарат трамадол подавляет чувствительность к ударам током в зависимости от дозы: чем больше препарата, тем быстрее наступает обезболивание.