Znajdź zawartość

Z narzędzi korzystają naczelne, ptaki i ryby, jednak u dzikich niedźwiedzi brunatnych takie zachowanie zaobserwowano po raz pierwszy. W lipcu 2011 r. Volker Deecke z University of Cumbria sfotografował w Parku Narodowym Glacier Bay liniejącego niedźwiedzia, który najwyraźniej odrywał sobie kępki wypadającego futra za pomocą kamienia pokrytego wąsonogami. W płytkiej wodzie młodociane zwierzę sięgnęło po mały kamień, kilkakrotnie go obróciło w łapach, a następnie przez ok. minutę pocierało nim o pysk i szyję. Później niedźwiedź skorzystał z drugiego kamienia. Drapanie kamieniami uśmierzało świąd podrażnionej skóry albo służyło usunięciu z futra resztek pokarmu. Zwykle niedźwiedzie drapią się o nieruchome obiekty (podczas żerowania mają w zwyczaju przewracać np. drzewa i kamienie), zachowanie to może jednak ulec transferowi na łatwe do przenoszenia obiekty i zostać zaklasyfikowane jako używanie narzędzi. Wakacyjna obserwacja biologa wyjaśnia, czemu niedźwiedź brunatny ma największy wśród drapieżników stosunek objętości mózgu do wielkości ciała. W końcu zaawansowana orientacja przestrzenna, zdolność manipulowania obiektami w czasie żerowania i posługiwanie się narzędziami stanowią spore wyzwanie intelektualne. Biolog podkreśla, że niedźwiedzie z Parku Narodowego Glacier Bay są przyzwyczajone do obecności łodzi i właściwie na nie nie reagują. Dwudziestego drugiego lipca w Zachodnim Ramieniu Glacier Bay biolodzy spotkali niedźwiedzia w wieku 3-5 lat, który pożywiał się resztkami humbaka, wyrzuconego na brzeg co najmniej 2 miesiące wcześniej. Po jakimś czasie dołączył do niego drugi osobnik w tym samym wieku. Zwierzęta wdawały się w przerywane małymi posiłkami zabawowe potyczki. Gdy minęło 45 min, drugi niedźwiedź znowu poszedł jeść, a pierwszy usiadł w wodzie o głębokości mniej więcej 1,5 m i wziął w przednie łapy mały kamień (o wymiarach 25x25x15 cm). Obrócił go kilka razy i po minucie wyrzucił. Sięgnął po drugi o podobnych wymiarach, znowu poobracał i zaczął drapać nim szyję oraz pysk. Podczas drapania lewa łapa dociskała kamień do ciała, a pazury prawej wspierały narzędzie od dołu. Zwierzę powtórzyło zabieg z 3. kamieniem. Ten najwyraźniej był najlepszy, bo drapanie trwało aż 2 minuty. Jak wyjaśnia Deecke w artykule opublikowanym w piśmie Animal Cognition, cały czas toczy się debata, jak zdefiniować posługiwanie się narzędziami. Większość badaczy zgadza się, że jest to swobodne manipulowanie obiektem, by w wyniku interakcji mechanicznych zmodyfikować właściwości fizyczne obiektu docelowego. U dzikich nienaczelnych zaobserwowano je tylko u 4 gatunków: 1) wydr morskich, które kamieniami rozłupują jeżowce i małże, 2) słoni indyjskich modyfikujących gałęzie, by odganiać się nimi od owadów, 3) delfinów butlonosych z Zatoki Rekina, pokrywających w czasie żerowania dzioby gąbkami, co pomaga ochronić się przed ukłuciami płaszczek oraz 4) humbaków, które wypuszczają kurtyny bąbelków powietrza i chwytają w ten sposób ławice ryb.

Spośród wszystkich części ciała największą przyjemność sprawia drapanie kostek. Najprawdopodobniej dlatego, że i świąd jest odczuwany w tych okolicach najbardziej intensywnie. W eksperymencie naukowców pracujących pod kierownictwem prof. Francisa McGlone'a z Liverpoolskiego Uniwersytetu Johna Mooresa wzięło udział 18 zdrowych osób (zarówno kobiet, jak i mężczyzn) w wieku od 22 do 59 lat. By ustalić, jaką rolę w odczuwaniu ulgi odgrywa przyjemność z drapania, akademicy sprawdzali, czy świąd w 3 wybranych punktach ciała - na przedramieniu, plecach i kostce - jest postrzegany z różną intensywnością. Pomysłowi autorzy badania opublikowanego na łamach British Journal of Dermatology drażnili skórę ochotników włoskami owoców świerzbowca właściwego (jego strąki są pokryte długimi, szczeciniastymi i parzącymi włoskami). Przez 5 minut nie wolno się było drapać. W tym czasie proszono o ocenę natężenia swędzenia w każdym drażnionym punkcie. Później naukowcy osobiście drapali plecy, przedramiona i kostki swoich "ofiar" za pomocą szczoteczek do pobierania cytologii, by technika drapania pozostawała u wszystkich taka sama. Dla porównania oszacowywano natężenie swędzenia i przyjemność z podrapania, kiedy między stymulacją a drapaniem nie pojawiała się wymuszona przerwa. Pomiarów za pomocą wizualnej skali analogowej dokonywano w 30 sekundowych odstępach (wizualna skala analogowa służy do oceny zmiennej subiektywnej cechy, która może przybierać wartości w sposób ciągły, przy czym nie da się jej zmierzyć dostępnymi urządzeniami). Okazało się, że uśrednione oceny intensywności świądu i przyjemności z drapania były w przypadku kostki i pleców wyższe niż w odniesieniu do przedramienia. Dla przedramienia i kostki im silniejszy świąd, tym większa przyjemność z drapania. We wszystkich 3 przypadkach im silniejszy wyjściowy świąd, tym silniejszy spadek uczucia swędzenia pod wpływem drapania. Jeśli chodzi o przedramię i plecy, stopień odczuwanej przyjemności zmienia się (spada) równolegle do zmniejszenia świądu, natomiast w przypadku kostki przyjemność cały czas pozostaje intensywna i spada tylko nieznacznie, gdy spada nasilenie świądu. Jednym słowem: kostka swędzi najbardziej intensywnie, a jej drapanie wydaje się bardzo przyjemne (w dodatku przez wyjątkowo długi czas). Najsłabiej swędzi przedramię, a jego drapanie daje krótszą i niezbyt intensywną przyjemność. Akademicy sądzą, że kostki okazały się tak wrażliwe na swędzenie, bo to rejon często wchodzący w kontakt np. z bakteriami czy owadami, które można usunąć ze skóry właśnie za pomocą drapania. Co by nie mówić, intensywna przyjemność z ich skrobania spełnia więc ważną ewolucyjnie funkcję.

Podczas eksperymentów na myszach w rdzeniu odnaleziono neurony odpowiedzialne wyłącznie za przekazywanie odczuć związanych ze swędzeniem. Naukowcy sądzą, że pomoże to w opracowaniu skuteczniejszych leków na choroby skóry, m.in. egzemę czy łuszczycę. Dotąd sądzono, że w układzie nerwowym ból i swędzenie są ze sobą powiązane. Często na chroniczny świąd przepisywano leki przeciwbólowe. W 2001 r. pojawiły się doniesienia o odkryciu specyficznych dla swędzenia neuronów w drodze rdzeniowo-wzgórzowej (ang. spinothalamic tract, STT). Późniejsze eksperymenty wykazały jednak, że komórki te reagują również na piekący ból wywoływany przez kapsaicynę. Po kilku latach badacze ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Waszyngtońskiego w St. Louis (WUSTL) i z Trzeciego Szpitala Uniwersytetu Pekińskiego twierdzą, że wyhodowali ostatecznie gryzonie wolne od świądu, pozbawiając je właśnie konkretnych neuronów. W 2007 r. neurolog Zhou-Feng Chen z WUSTL opisał gen związany ze świądem, ale nie z bólem. Chodzi o GRPR (ang. gastrin-releasing peptide receptor), receptor bombezyny. Bombezyna, w skrócie BBN, to białko składające się z 14 aminokwasów, które pierwotnie wyizolowano ze skóry kumaka nizinnego. Wraz z peptydami pokrewnymi stymuluje m.in. mięśnie układu pokarmowego, wydzielanie enzymów trzustki oraz namnażanie komórek kory nadnerczy u szczurów. Zespół doktora Chena postanowił sprawdzić, czy komórki, w których zachodzi ekspresja GRPR, mogą być legendarnymi już neuronami świądu. W tym celu selektywnie "wybito" te komórki za pomocą pewnej toksyny roślinnej – saporyny. Wstrzykiwano ją do rdzenia, tak że po 2 tyg. zniszczono ponad 3/4 wytypowanych komórek. Potem na myszach przeprowadzono szereg testów bólowych i świądowych. Pod skórę wstrzyknięto 6 substancji, które wywołują u ludzi swędzenie. Zastosowano m.in. histaminę i lek na malarię chlorokinę, a następnie sprawdzano, jak bardzo zwierzęta się drapią. Myszy pozbawione tzw. neuronów GRPR za każdym razem skrobały się znacznie mniej (o 80% słabiej). Kiedy neurolodzy przeszli do testowania bólu, okazało się, że myszy z obecnymi i ze zniszczonymi neuronami GRPR reagują tak samo na wprowadzoną pod skórę kapsaicynę czy na uderzanie w łapę. Neurony GRPR różnią się od komórek drogi rdzeniowo-wzgórzowej, które w przeszłości brano pod lupę, choćby dlatego, że po zniszczeniu tych pierwszych nadal wykrywano markery większości neuronów STT. Co więcej, u gryzoni bez neuronów GRPR nie następowało obniżenie wrażliwości na ból, a po zniszczeniu neuronów STT tak.

Posługując się funkcjonalnym rezonansem magnetycznym, naukowcy z Wake Forest University odkryli, co się dzieje w mózgu podczas drapania. Okazało się, że wyłączeniu ulegają obszary związane z przykrymi wspomnieniami i emocjami, włączają się za to rejony związane z zachowaniami kompulsywnymi (Journal of Investigative Dermatology). W przypadku niektórych schorzeń świąd może być tak uporczywy, że pacjenci drapią się aż do krwi. Bywa tak u niektórych dializowanych i ludzi z egzemą. Do eksperymentu zaangażowano 13 osób; fMRI wykonywano im w czasie, kiedy były drapane niewielką szczoteczką po podudziu. Po 30 sekundach następowała półminutowa przerwa i tak przez 5 minut. Zaobserwowano zmniejszoną aktywność dwóch obszarów: przedniej i tylnej części kory zakrętu obręczy. Pierwszy rejon odpowiada za niemiłe doświadczenia zmysłowe (awersję bólową), drugi – za wspomnienia. Aktywność tych regionów była najmniejsza, gdy ochotnicy twierdzili, że drapanie jest najsilniejsze. Dr Gil Yosipovitch podkreśla, że po raz pierwszy udało się wykazać, czemu właściwie drapanie bywa tak przyjemne, choć zakazane ze względu na ewentualne uszkodzenia skóry. Możliwe, że drapanie hamuje emocjonalne składowe drapania, stąd odczuwana ulga. Drapanie to zmniejszenie aktywności jednych i wzrost aktywności innych obszarów. Do tej drugiej grupy należą kora przedczołowa (zachowania przymusowe) i drugorzędowa kora somatosensoryczna (ból). Pobudzanie zachowań kompulsywnych tłumaczy, czemu obietnica "Podrapię się tylko raz" najczęściej nie jest dotrzymywana. Teraz Amerykanie chcą sprawdzić, czy w przypadku chronicznego świądu uruchamiane są te same wzorce aktywności mózgu. Naukowcy przypominają, że wyniki ich eksperymentu mają ograniczone zastosowanie, ponieważ wolontariusze nie byli drapani w odpowiedzi na prawdziwy świąd.