Ansell’s mole rat (Fukomys anselli) — социальное, «толстоватое» существо, которое почти слепо «видит» магнитные поля собственными глазами и с их помощью ориентируется в подземных тоннелях. Исследование остаётся первым примером демонстрации того, что грызуны вообще реагируют на исчезновение магнитного поля Земли и что этот сигнал может вызывать стрессовую реакцию в мозге. По данным исследователей из Института нейробиологии поведения Макса Планка и их партнёров, животное демонстрирует активное избегающее поведение при отсутствии магнитного стимула, чего ранее в млекопитающих не фиксировали. Эти выводы опираются на обзор нейронной активности и на поведенческие тесты, проведённые на Ansell’s mole rats и на уникальной методике визуализации мозга.

Чтобы понять, как молярия ощущает магнито-отклик, учёные создали 3D-«карты» мозга грызунов: процесс включал пропитку образцов химическими веществами и последующую прозрачность тканей, что дало трёхмерную мозговую атласную карту. Затем внутрь глаз живых животных вводили флуоресцентный трассёр, чтобы отметить структурные связи зрительной системы и сопоставить их с созданной атласной моделью. Эти шаги описаны как часть их уникального протокола визуализации и проверки точности атласа.

Опыт с изменением магнитного поля включал переменное направление поля (CMF) и почти нулевое гипомагнитное поле (HMF), которое составляло около 2% силы земного поля в Германии, где проводились испытания. В рамках каждой задачи каждые 30 секунд поле менялось по ориентации и интенсивности, пока животные проходили набор испытаний. Самым значимым оказался именно ответ мозга на отсутствие магнитного стимула: активность заметно возрастала в областях, связанных со стрессом, тревогой и страхом, включая миндалевидное тело. Эти данные были зафиксированы в квази-экспериментальной среде и сопоставлены с первым изменением магнитных условий.

Авторы подчёркивают, что отсутствие магнитного поля оказалось не нейтральным для грызунов, а салидным стрессовым сигналом, расширяющим представление о том, как мозг млекопитающих реагирует на магнитные стимулы. В частности, обнаружено, что при эксплуатации HMF животные демонстрируют активное избегающее поведение на приматоподобной линейной дорожке: время, проведённое рядом с объектом в близости нулевого поля, заметно уменьшается, даже если сила поля возрастает вдвое. Эти результаты повторяются во второй серии экспериментов и подкрепляют идею о том, что магнитная «внешняя константа» для млекопитающих может считаться важным сенсорным стимулом.

Стратегия учёных — не только верифицировать эффект стрессовой реакции, но и рассмотреть контекст: текущие данные по другим видам и теориям указывают на то, что у млекопитающих поиск магнитной информации может быть распределённым по множеству мозговых участков, а не централизованным «магнитным рецептором» у глаза, как предполагалось ранее. В частности, опубликованная ранее работа в iScience указывает на отсутствие убедительных доказательств магнититной рецепторной клеточной структуры в глазах мотающих нор повсеместно. Эти аспекты подчёркнуты в обзоре и указывают на необходимость дополнительных исследований в разных животных, включая собственно Ansell’s mole rats.

Исследование ещё не прошло всестепенную экспертизу коллег, однако препринт доступен на bioRxiv. В заключение команда заявляет, что земное магнитное поле представляет собой биологически значимый сенсорный стимул у млекопитающих, и исчезновение этого поля активирует связанные с стрессом цепи в мозге и приводит к поведению избегания. Работа имеет потенциал стать рамкой для будущих исследований магнетосенсорики у Mole rats и других животных, а также подчёркивает, что близко нулевые магнитные поля могут уже не служить надёжной контрольной переменной в таких экспериментах.