Планирование умного эксперимента…
Нобелевский лауреат по физике, американец Ричард Фейнман пишет:
«… существуют эксперименты по психологии совсем иного рода.
Например, много экспериментов проводят с крысами, бегущими через всевозможные лабиринты и прочее — с маловразумительными результатами.
А вот в 1937 году некто Янг выполнил очень интересный эксперимент. Он построил длинный коридор с дверцами по одну сторону коридора, куда сажали крыс, и дверцами по другую его сторону, куда клали еду. Он предполагал увидеть, что если он натренирует крыс бежать в третью дверцу, то они так и будут поступать в дальнейшем. Но нет! Крысы сразу же бежали к той дверце, где прежде лежала еда.
Вопрос состоял в том, как крысы определяли нужную дверцу, ведь коридор был таким однородным — почему же они бежали к той же дверце, что и прежде?
Очевидно, что-то отличало данную дверцу от остальных. Янг очень тщательно покрасил каждую дверцу, добившись одинаковой текстуры внешней ее поверхности. Но крысы по- прежнему бежали туда же. Тогда он предположил, что крысы чувствуют запах пищи, и начал устранять все запахи после каждого пробега крыс. Крысы снова бежали туда же. Тогда он решил, что, возможно, крысы реагируют на свет и обстановку лаборатории, как разумные существа. Он закрыл коридор сверху, но крысы бежали к той же дверце.
Наконец он решил, что пол издаёт звуки, когда крысы бегут к дверце, и поставил свой коридор на песок. Он устранял одно за другим все слабые места и, в конце концов, столько раз «водил крыс за нос», что они выучили, что бежать надо к третьей дверце.
Но стоило ослабить любое из условий, как крысы снова бежали к заветной дверце.
(В аналогичном эксперименте с шимпанзе в Антропоиднике, созданном Иваном Петровичем Павловым в Колтушах, шимпанзе подглядывали за Экспериментатором – в какой ящик она кладёт еду… - Прим. И.Л. Викентьева).
С научной точки зрения это эксперимент высшего класса. Это эксперимент, который чувствителен к пробегу крыс, поскольку он раскрывает все особенности, используемые крысами — причём не все из них были известны вам. Этот эксперимент точно определяет, какие условия надо использовать, чтобы тщательно всё контролировать в крысиных бегах.
Я ознакомился и с последующей историей этого эксперимента. В следующем эксперименте, выполненном после первого эксперимента мистера Янга, на него никогда не ссылались.
В нём не использовались его критерии — например, установка коридора на песок и его крайняя тщательность. В последующем эксперименте использовали бегающих крыс старым способом, не обращая внимания на замечательные открытия мистера Янга, не ссылаясь на его статьи, как будто он ничего и не открыл.
В действительности он открыл все особенности поведения бегающих крыс.
Науку ослепляющей дикости характеризует отсутствие внимания к экспериментам высокого класса».
Ричард Фейнман, Наука ослепляющей дикости: некоторые замечания по поводу науки, псевдонауки и рекомендации, как не дать себя одурачить / Радость познания сути вещей / Радость познания, М., «Аст», 2014 г., с. 276-278.
Дополнительные материалы:
Научный канон единственной разницы по Джону Миллю
33 материала по теме – «Обнаружение новых явлений»
Ошибки мышления: обобщение, опущение и искажение
Плейлист по теме – Решение научных задач
«Крыс били током за каждую ошибку». Как живут лабораторные крысы и что с ними делают после опытов
Источник материала: Tut.by
Крысы и мыши из поколения в поколение, умирают в лабораториях после тестов, которые вроде бы должны помогать нам - людям.
О тех, кому удается выжить, а также о сомнительной деятельности читайте в нашем материале.
— Надо будет после Нового года хотя бы ближайшие к дому мусорки проверить…
Это краткосрочное планирование не человека без определенного места жительства, а волонтера, которая помогает крысам, попавшим в беду.
Прошлый год Белой Крысы/Мыши, как все неизвестное, вызвал у человека тревоги: у каждого — свои.
Но у людей, которые любят этих животных, страх вполне конкретный и обоснованный: с «талисманами» и «символами года», которые стоят так дешево, совсем не трудно расстаться.
Особенно, с учетом того, что эмпатии по отношению к грызунам в обществе еще меньше, чем к животным-компаньонам.
Хотя именно крысы, из поколения в поколение, умирают в лабораториях после тестов, которые вроде бы должны помогать нам — людям.
О тех, кому удается выжить, а также о сомнительной достоверности экспериментов на животных и альтернативах им — в этом материале.
Как у нас:
В белорусском законодательстве нет обязательного требования об умерщвлении лабораторных животных, если только это не прописано самой методикой проведения исследования.
Но и в то же время, нет норм, которые бы регламентировали передачу лабораторных животных волонтерам.
На этом основании работники вивария вправе отказать волонтерам.
Как у них:
Так положение о «пристройстве лабораторных животных» трактуется в международном законодательстве, в частности, в Директиве Евросоюза:
Статья 19
«Выпуск животных на волю или переселение в домашнюю среду»
Государствам ЕС разрешено переселять в домашнюю среду или возвращать в подходящую среду или систему содержания тех животных, которые были использованы или были предназначены для использования в процедурах, в случае удовлетворения следующих условий:
a) состояние здоровья животных позволяет это сделать;
б) отсутствует угроза здоровью человека, животных или угроза окружающей среде;
в) были предприняты необходимые меры по обеспечению надлежащих условий жизни животного.
Александра Микурова, руководитель сообщества «V-Фонд. Помощь лабораторным крысам»: «Мы формируем новый имидж крысы. Это колоссальная пиар-работа».
Когда мы начали поиск белорусского сообщества, которое помогает лабораторным крысам, быстро зашли в тупик: есть лишь отдельные волонтеры, которым не безразлично, что происходит с «отработанным» материалом.
Вероятно, в Москве поклонников книги «Цветы для Элджернона» больше, потому что там существует Фонд помощи грызунам, которых использовали для экспериментов, — и на его счету уже 400 животных, которые получили шанс на вторую жизнь без боли и страха.
— Идея создать фонд помощи крысам появилась у нас пять лет назад, — вспоминает Александра. — Кстати, с подачи работников лаборатории: надо отдать им должное — они выходили на сообщества крысоводов и просили помощи.
Сами сотрудники вивариев хотели, чтобы животных не утилизировали, а устраивали их судьбу. Главным было найти людей, которые готовы этим заняться.
Такие люди нашлись, и теперь про фонд знают не только в Москве, но и в других городах России:
— Крыс передают из разных учреждений, но есть и «постоянные клиенты». Люди уже знают о нашем существовании, и когда у них появляется очередная партия ненужных крыс — нам сразу звонят и просят «заберите».
Периодически в Сеть попадает информация, что крысам нужна помощь, им грозит смерть — и тогда мы сами звоним в научные институты или виварии.
На вопрос, почему схема передачи животных такая хаотичная и нельзя ли ее отладить, Александра вздыхает:
— Ситуация с нормативно-правовыми актами сложная… По сути, крыс нам передают в обход правил.
Сотрудники институтов и вивариев не должны этого делать, но делают — по велению сердца.
Потому что поддерживают гуманное отношение к животным и не хотят причинять им лишних страданий.
Прямого запрета на передачу крыс волонтерам нет, но инструкция не доработана, и устоявшаяся практика — убивать, а не спасать.
Как показывает наш опыт, единственным ответом на вопрос «почему животных утилизируют, а не пытаются найти для них дом? будет фраза: «Исторически так сложилось».
Но «вытянуть» из лаборатории крысу, которая пережила опыты, это полдела.
Ведь все животные, которые попадают под опеку волонтеров фонда, травмированы — и физически, и психически.
— Все животные, которые попадают к нам из вивариев, нуждаются в лечении, потому что условия содержания были, мягко говоря, скверными.
Огромное количество зверьков, которых не обследуют надлежащим образом, содержат вместе на крохотной территории. Из-за этого мгновенно распространяются инфекции: в большинстве случаев, прежде чем социализировать крысу и искать ей новый дом, животное приходится серьезно лечить, в особо тяжелых случаях — оперировать.
Никакой бесплатной ветеринарной помощи для таких случаев не предусмотрено, а услуги ратолога стоят в разы дороже, чем специалиста, который работает с кошками и собаками.
«Выжившие» — это зачастую участники так называемых поведенческих экспериментов и жертвы человеческой неосмотрительности:
— Зачастую ситуация в виварии выходит из-под контроля: животные начинают активно размножаться… Из-за людской беспечности появляются сотни крыс, которых некуда девать. И, конечно, проще всего их убить.
Когда дело касается биохимических исследований, почти в 100% случаев крысы не выживают. К нам попадают те, кто стали исключением из правила.
Обычно у крыс нет возможности выбраться из этой системы: на животном не только тестируют препараты, его еще и вскрывают, берут образцы тканей… Это смертники.
Александра признается, что помогать крысам — дорого и трудозатратно. Но четыре сотни жизней, пусть очень маленьких, но от этого не менее ценных, доказывают, что оно того стоит:
— К нам попадают животные, не приученные к общению с человеком, не доверяющие ему: ведь все, что они видели в своей жизни — это манипуляции и боль вместо ласки и заботы.
Прежде чем искать животному дом, мы учим его общаться, играть, показываем, что человек — это не только враг, от которого нужно прятаться в углу клетки, но еще источник радости, игры, вкусной еды наконец. (Улыбается).
На все это уходят время и силы наших волонтеров, которые занимаются передержками животных.
С учетом того, сколько энергии волонтеры вкладывают в своих подопечных, они особенно внимательно относятся к людям, которые хотят взять домой крысу в предпраздничные дни.
Некоторые и вовсе отказываются пристраивать животных до Нового года — и для этого есть причины.
— От крыс отказываются на каждом шагу… По моим ощущениям, это происходит даже чаще, чем с кошками и собаками: просто они так редко выживают на улице, что их не видно. Когда человек берет в дом животное-компаньона он хоть примерно понимает, что и зачем делает. Хотя… Тоже не всегда, увы.
Но с крысой или хомяком дело обстоит еще хуже: ведь это маленькая мягкая игрушка. Такая незначительная вещь, которая стоила копейки или вовсе досталась бесплатно — она ни к чему не обязывает.
А потом начинаются трудности: хозяин оказывается к ним не готов, как и не готов прощать животному даже самую малость — и крыса попадает на улицу.
Стресс, а еще холод и голод (зачастую от крыс избавляются, выставляя их в подъезд или прямо на улицу) расшатывают здоровье зверьков, но, если ситуация еще не критическая, волонтерам удается все исправить:
— Крыса, о которой заботятся, которую любят, со временем становится активной, любопытной, игривой — такой, какой она должна быть по природе своей.
Если вы не хотите мучать животное, прежде чем его заводить нужно учесть, что крыс не держат поодиночке, нужна хотя бы пара — однополая или стерилизованная.
Чтобы понять, как себя чувствует одинокая крыса, представьте, что вы до конца своих дней будете жить на необитаемом острове.
Или еще лучше: закройтесь в шкафу, ведь крохотные клетки или, не дай бог, аквариумы — это для крыс то же самое. Крысе нужна просторная клетка со всякими нужными для нее штуками — домиками, полочками, лесенками…
А не как у нас принято…
Еще крысе нужен выгул: не на улице, конечно, а в доме — безопасный, под присмотром хозяина. Ведь с точки зрения эмоционального интеллекта крысы похожи на собак, им также нужны прогулки и новые впечатления.
Они любознательны, любопытны, активны, очень преданны и любвеобильны. Они действительно привязываются к своему хозяину — скучают по нему и узнают его из всех.
Крысы умны: знают свое имя, учатся быстро — и хорошему, и плохому. Например, как открыть свою клетку и выбраться на волю, соображают мгновенно. Мне всегда казалось, что крысы — это такие микро-собачки. (Улыбается.)
Найти новый дом для крысы непросто, но своей работой фонд доказывает, что это возможно:
— Волонтеры, которые занимаются помощью крысам, сталкиваются со сложностями: помимо длинного списка требований, который касается условий содержания, есть еще одна особенность — у крыс, к сожалению, плохая репутация. Многие считают их разносчиками заразы, вредителями…
Нам приходится преодолевать эти стереотипы, по сути, формировать новый имидж крысы. Это колоссальная пиар-работа. (Смеется.)
Мы показываем, какие они здоровские: пишем статьи в соцсетях, приносим крыс на выставки — смотрите, какие они славные, как любят человека, как вылизывают руки от избытка чувств…
Когда постоянно крутишься в этом, глаз замыливаешься и кажется, что ничего особого ты не делаешь… А потом поднимаешь цифры и понимаешь: за пять лет существования фонда мы спасли 400 животных, которые встретят этот год имени себя живыми.
Задать вопросы Александре и перенять ее опыт помощи грызунам можно будет лично этой зимой: она приедет в Минск на выставку «Зимние следочки» (22 и 23 февраля).
Виола, волонтер: «Даже спустя много лет после окончания медицинского, я чувствовала себя виноватой перед крысами»
Многим трудно представить: кто они, люди, которые готовы тратить свое время, деньги, силы… на крыс. Мы нашли таких людей.
Одна из них — Виола, жительница Солигорска, у которой живут крысы, спасенные из питерского вивария. Гражданок другого государства ее заставила спасти любовь к грызунам, но прежде всего — чувство вины:
— Я училась в медицинском, и на парах по хирургии мы резали и зашивали крыс, — рассказывает Виола. — После этого крысы не выживали… Ну, представьте себе: люди первый раз взяли в руки иглу с ниткой — что у них может получиться…
Там места живого не было. Крыс сразу отправляли в морозилку после того, что мы сделали. Тогда я старалась абстрагироваться от происходящего, относиться к этому холодно — мол, так и должно быть.
Но даже спустя много лет после окончания учебы то, что я делала, просто не выходило у меня из головы, я чувствовала себя виноватой перед этими маленькими существами каждый день.
И мне очень хотелось помочь хоть кому-то из лабораторных животных, которым удалось выжить.
Виола так и не смогла выйти на связь с белорусскими вивариями или теми, кому удавалось забрать оттуда выживших крыс, поэтому она подписалась на питерское сообщество в соцсети.
И однажды увидела объявление о том, что из местного вивария спасли несколько самочек с крысятами.
По правилам их должны были утилизировать, но волонтерам удалось уговорить сотрудников и забрать несколько семей.
— Через знакомых-волонтеров я нашла водителя, который согласился привезти мне малышей из Питера, — делится Виола. — Ни на минуту не жалею о том, что пришлось с ними повозиться.
Выросли самодостаточными личностями: погладить себя дают не всегда, но бегут ко мне со всех ног. Знаю, что они ко мне привязаны и отличают меня от всех других людей.
Виола, как и Александра, уверена: мнение, что крыса — это неприхотливое животное, не больше чем миф.
— Крыса требовательна: ей нужны просторные клетки, определенный наполнитель, правильное питание.
А еще крыса — животное, которое часто болеет. Если заводчик был недобросовестным, то с полутора лет, а то и с самого детства можно не вылазить из ветеринарок.
Ну, и главное, крыса — грызун. Постоянно слышишь: «Она съела, она испортила…». Так это же в ее природе! Зато как приучает к порядку! (Смеется.)
Все мои вещи всегда лежат на своих местах, потому что крысе интересно абсолютно всё. Даже если ей страшно, крыса будет идти вперед на цыпочках и шевелить усами.
И если вы не готовы дать ей узнать этот небольшой для вас, но огромный для нее мир квартиры — не мучайте животное, просто его не заводите.
Марина, знаток и любитель крыс: «Посмотрите, сколько той крысы? И какое в ней доверчивое сердце…»
Марина разрешает крысам свободно перемещаться по комнате, и они с любопытством встречают нас в прихожей, смешно вставая на задние лапы и поводя носами.
Не выходят из клетки только виварцы: просовывают «пятаки» между прутьями — помним, любопытство — их главное качество — но к рукам не идут.
Чтобы выходить этих крыс, Марина разово отдала более 600 рублей. Но это помогло поправить только физическое здоровье:
— Виварцы очень отличаются от других крыс, — делится Марина. — По сути, лабораторных крыс можно считать отдельной породой — вистар. Их столько лет держат в лабораториях, аж с 1906 года!.. Они и не видели в этой жизни ничего другого.
Именно для виварцев характерно бояться рук. Когда достаешь их из клетки, они испытывают сильный стресс, дрожат: ведь если человек берет тебя в руки — значит, он причинит боль.
После, когда прижимаешь к себе, начинаешь гладить — они оттаивают, успокаиваются.
Вистары — очень умные крысы, и они настоящие командные игроки: друг за друга горой.
Они всегда держатся рядом со своими и отдельно от всех остальных. А еще защищают друг друга от прочих крыс, а иногда — и от людей.
Марина вспоминает, как стояли друг за друга крысы, которые спаслись после поведенческих опытов, где их били током за каждую ошибку в прохождении лабиринта:
— Возможно, один из мальчишек ошибался чаще и потому ему доставалось больше, — рассуждает Марина. — Поэтому он был более диким и запуганным, а второй соглашался идти на руки. Так вот, когда я брала его, чтобы погладить, второй, пугливый, загонял товарища назад в клетку и не подпускал меня: защищал…
Вместе с тем, Марина точно знает: после периода адаптации крысы влюбляются в хозяина так же беззаветно, как и собаки:
— Когда я возвращаюсь домой, у них такая же буря восторга: они выбегают навстречу, просятся на руки, а потом ходят за мной по пятам.
А еще они залезают на клетку, выстраиваются в рядок и ждут, пока ты подойдешь и каждую из них погладишь… (Улыбается.)
А еще они, как и собаки, перед смертью просят помощи: волнуются, ползут к тебе, просятся на руки…
Пока Марина рассказывает нам все это, крысы собираются кружком и таращатся на нас так, будто понимают, что речь идет про них. Ну, кто их знает — если послушать крысоводов со стажем, может, и правда понимают:
— У них развито ассоциативное мышление: они распознают игрушки в виде крыс, играют с ними, как с живыми, — улыбается Марина. — У них есть свои догонялки, прятки, салочки… Если крысы нравятся друг другу, они покусывают объект симпатии за ухом. Ну, а поскольку человека они воспринимают, как большую крысу — тоже перебирают его волосы и брови, если он им нравится.
Почему мне их так жаль? Наверное, потому что крысы — очень хрупкие, трогательные, маленькие существа. Ну, посмотрите: сколько той крысы? (Показывает одного из виварцев, который решился к нам выйти и забраться на руки).
И какое в ней, этой крысе крохотной, доверчивое сердце…
Людмила Логиновская, директор «Центра этичного отношения к природе», биолог:
- Признаемся, что за время подготовки этого материала и общения с крысами мы сами прониклись к ним симпатией и сочувствием.
Потому обратились к Людмиле Логиновской с вопросом: правда ли, что опыты на животных — это, как принято думать, то, чего нельзя избежать ради прогресса, и «если не делать эксперименты на животных, тестировать всё будут на людях». (Спойлер: нет, можно; на людях всё и так тестируют).
А теперь подробнее:
— Более ста миллионов животных в год используют для экспериментов, — рассказывает Людмила. — Часть из экспериментов — научные, еще часть — для сферы образовании, последний сегмент — тестирование новых соединений.
Это тесты косметики, бытовой химии, лекарств.Разработан международный этический стандарт, в котором прописаны главные пункты:
Сокращение количества животных в экспериментах;
Усовершенствование методики проведения эксперимента за счет обезболивания, использования нетравматических методов;
Замена экспериментов на животных альтернативными методами. За рубежом давно началась работа в этом направлении, а у нас с этим пока, давайте будем честными, мрак.
Сфера в которой я вижу хоть какие-то подвижки — это образование. До 2000-ого года было нормой ставить эксперименты на собаках, демонстрировать студентам кровопотерю, анафилактический шок.
И молодые люди смотрели, как животные бьются в агонии и умирают в мучениях.
Но, с течением времени, наконец-то стали применяться альтернативные методы.
Полагаю, помогло и то, что мы привезли специалистов из международной организации «ИнтерНИЧ», которая занимается разработкой альтернатив опытам — и провели семинары по биоэтике в БелМАПО и нескольких университетах.
Некоторые педагоги сами проявляли инициативу: например, кандидат медицинских наук, Инна Меркулова, которая преподавала курс патофизиологии — а это одна из самых жестоких дисциплин — сама внедрила альтернативы тестам на животных.
И она не одинока в этом. Могу сказать, что спустя несколько лет хотя бы в сфере образования мы уже почти пришли к тому, что есть в Западной Европе.
Людмила подчеркивает, что, к сожалению, эти позитивные изменения совершенно не коснулись сферы тестирования косметики. Хотя в Евросоюзе тесты косметических средств на животных запрещены с 2013-ого года, а значит — без них вполне можно обойтись.
— Есть научные публикации, которые доказывают, что применение альтернатив в сфере косметики — в 2 и более раз дешевле, чем тесты на животных, — объясняет Людмила. — Соответственно, можно сделать выводы: то, что у нас нет альтернатив — это не столько финансовая проблема, сколько отсутствие инициативности и желания учиться.
По мнению Людмилы, и в знаниях специалистов, и в законодательной базе, которая касается экспериментов на животных есть огромные пробелы. Специалист надеется, что благодаря ее центру ситуация начнет меняться быстрее:
— Например, наш эксперт съездила в Австрию на европейский конгресс по альтернативам тестам на животных — и провела семинар в БелМАПО для наших ученых. В феврале будет проведен обучающий курс для этических комитетов.
Напомним, мы уже рассказывали об этических комитетах в материале о собаке Флюке, которая должна была пожертвовать своим сердцем ради эксперимента, который был признан недостоверным. Как же создаются эти комитеты и каким образом они принимают решения?
— В Европе есть несколько 3R-центров, которые занимаются обучением членов этических комитетов. Большинство таких центров функционируют при министерствах, и соответственно получают государственную финансовую поддержку. Хотя есть пример создания такого центра и без финансирования, на добровольной основе — в Словакии.
Люди, которые входят в этические комитеты, должны быть достаточно экспертными для того, чтобы оценивать протоколы, которые им дают ученые, и решать — разрешать проведение опытов на животных или нет, оправдано ли это.
Наши же этические комитеты готовы решать вопросы, связанные с людьми, а когда речь заходит о животных, оказывается, что знаний и опыта недостаточно.
Сама методика экспертизы пока что для них — темный лес. Как в этом случае принимаются решения? Для нас это тоже вопрос.
Тем не менее, Людмила уверена, что перспектива есть: опыт перемен в сфере образования доказал, что в любой среде можно найти хоть одного небезразличного человека, который захочет учиться и уменьшить количество вреда, что мы приносим животным.
— Я не приемлю тестов на животных в принципе, — делится Людмила. — И считаю, что заявления из серии «а как же иначе? тогда на людях будут эксперименты ставить» — это просто манипуляция.
Ученые не раз отмечали, что результаты тестов на животных нерелевантны при переносе на человека. То есть, зачастую это не просто неэтично, но еще и не эффективно.
Сколько лекарств, потенциально полезных, на стадии экспериментов на животных, выбраковываются?
По данным исследователей: до 90%.
Если бы на животных в свое время протестировали Парацетамол, Анальгин, Ибупрофен — они бы просто не вышли на рынок, потому что для животных они высоко токсичны.
Если мы говорим о косметике и бытовой химии: так ведь на людях их тоже тестируют! Новые средства просто не попадут на прилавок без тестов на волонтерах.
Поэтому фраза «вы же не хотите, чтобы этот крем на вашей подружке тестировали» — это глупость.
То есть, даже с практической точки зрения есть масса вопросов, а с этической… Если не жалко животных, можно хотя бы подумать о людях. Это травма для исследователя.
И либо она повторяется из раза в раз — и человек уходит из этой сферы. Либо он просто перестает сочувствовать чужим страданиям, чужой боли.
Но если врач не сопереживает животным, почему мы впоследствии требуем от него какого-то человечного, эмпатичного отношения к пациентам?
Важно знать, что в европейских общественных организациях, которые занимаются разработкой и внедрением альтернатив, входят не зоозащитники, а биологи, ученые, врачи — то есть, это важно для самих специалистов, а не только для тех, кто неравнодушен к животным.
И я верю, что при нашей с вами жизни эксперименты на животных будут остановлены — просто нужно над этим работать.
Узнать больше об этой проблеме и о том, как помочь лабораторным животным, можно, познакомившись с книгой «190 слов в защиту подопытных животных».
Почему учёные ставят эксперименты на мышах и крысах? Рассказывает биолог
Перед тем, как проводить испытания лекарств на людях, учёные должны выполнить доклинические испытания на животных, чаще всего – на мышах и крысах.
Эти грызуны живут в лабораториях, где им вводят различные инъекции и смотрят на полученный результат. Весьма незавидная судьба – но пока, говорят учёные, отказаться от этой модели сложно.
О том, почему это так, и можно ли ставить опыты, не используя живых существ, «Диалогу» рассказал научный сотрудник химико-биологического кластера Университета ИТМО, кандидат биологических наук Артур Прилепский.
Анестезия для грызунов
Мышей и крыс используют в различных научных опытах не потому, что они в чём-то провинились перед человечеством. По словам Артура Прилепского, всё гораздо проще – это выгодно с экономической точки зрения и удобно в научном плане.
«Есть несколько ключевых аспектов, объясняющих, почему именно эти подопытные. Во-первых – стоимость: мыши дешёвые, и их легко содержать. Второе – они изучены вдоль и поперёк. Другими словами, это простая и понятная модель. В третьих – мыши не так долго живут. То есть, если нужно оценить какие-то вещи, связанные с продолжительностью жизни, это тоже удобно. Но, мыши и крысы – не единственные, кого используют в экспериментах: есть ещё морские свинки, кролики. В некоторых исследованиях – например, по приживаемости искусственно выращенных сосудов – используют овец. Многие опыты проводятся на кошках и собаках. А если речь идёт о чём-то близком к человеку, используются свиньи», – объясняет Прилепский.
Подопытным во время экспериментов приходится переживать мучения. Например, чтобы протестировать новый препарат от какого-то заболевания, сначала нужно сделать так, чтобы у животного этот диагноз появился, и только затем начинается лечение.
«Например, у мыши создают опухоль, потом вводят лекарство и смотрят, уменьшилась ли она. Понятно, что животному от этого не хорошо. Есть и другие специфические виды изучения активности. В своё время мы работали на крысах, морских свинках и кроликах. У них были тромбы, которые рассасывались препаратом. Но в данном случае всё делалось под анестезией – хотя такой подход во многих экспериментах не применяется, потому что он влияет на скорость кровотока, на интенсивность дыхания, сердцебиения. Во многих ситуациях это может сказаться на результатах эксперимента. Другими словами, анестезия обычно применяется, когда нужно сделать какую-то операцию. Поэтому зачастую её не применяют», – говорит учёный.
Есть и другие опыты: когда на грызунах проверяют, какую дозу препарата можно использовать без вреда для здоровья. Такой эксперимент подразумевает высокую вероятность того, что подопытный его не переживёт.
«Эксперимент на острую токсичность – достаточно негуманная вещь: животному заранее вводят какие-то очень большие дозы вещества, и что произойдёт дальше, никто не знает. Цель – установить насколько терапевтическая доза отличается от опасной.
Естественно, существуют определённые формулы пересчёта: например, от мыши – к крысе, от крысы – к кролику, от кролика – и дальше. Таким образом, это всё можно экстраполировать на человека и понять его норму.
Естественно, в опытах по острой токсичности животные могут умирать от разрыва сердца, кровоизлияния, судорог – чего только может не быть», – рассказывает эксперт.
Однако успешно проведённые тесты на животных не всегда означают, что для человека новое лекарство окажется действенным.
По словам, Артура Прилепского, учёные научились лечить все виды рака у мышей, а когда удастся добиться таких же результатов на людях – неизвестно.
То же самое касается и безопасности: во время доклинических испытаний препарат может зарекомендовать себя положительно, в то время как человеческий организм отреагирует на него иначе.
Как живут подопытные
Крысы и мыши живут в лабораторных вивариях: клетках со специальными условиями проживания. Есть даже специальные нормы, где подробно описывается вид корма, подстилки, частота кормления и уборки, длина светового дня или уровень влажности в жилище.
«Есть и автоматические виварии – в них поддерживаются идеальные условия, в том числе, по стерильности. Потому что есть эксперименты, в которых нужны мыши без иммунной системы. Так что в данном случае у них в клетке чище, чем вообще где-либо», – говорит Артур Прилепский.
Но даже если животное успешно переживёт все испытания, оно, скорее всего, всё равно погибнет. Затем их тельца направляют на утилизацию, чем занимаются специализированные организации.
«Когда планируется эксперимент, прописывается всё. Животные закупаются в специальном питомнике – и обычно все они, так или иначе, умерщвляются под общей анестезией. В редких случаях, если это большое животное – например, кролик, который ничему не подвергался – то кто-то может забрать его к себе домой. Однако чаще всего подопытных ждёт утилизация», – говорит специалист.
Почка вместо мыши
Против экспериментов на животных уже не первый год выступают зоозащитники. Но пока учёные не могут отказаться от существующей модели, поскольку альтернатива – например, искусственно выращенные органы – дорога и пока что не оправдана.
«Я сам не сторонник живодёрства – но, к сожалению, от этого никуда не уйти. Понятно, что жалко: в эксперименте можно и 200 крыс зарезать, 200 мышей загубить. Но, так или иначе, тестировать на людях по правилам нельзя.
У нас в стране, даже если человек всё подпишет и согласится с летального исхода, то учёного или врача всё равно могут посадить. Поэтому первые стадии испытания проводятся на клеточных культурах животных.
Да, сейчас есть так называемые органы на чипе – это когда выращивают какие-то аналоги органов и собирают своего рода гомункула: искусственно выращенную почку, лёгкое, печень.
На них тестируют препараты – однако это далеко от настоящего организма. Разработка находится на зачаточном уровне, но она очень дорогая, сложная и не совсем правдоподобная», – объясняет Прилепский.
Точку зрения некоторых зоозащитников о том, что препараты можно тестировать на заключённых, приговорённых к пожизненному сроку, он не поддерживает – по мнению специалиста, и эта позиция найдёт своих противников.
Другое дело – позволить смертельно больным людям участвовать в экспериментах. А до тех пор, пока это невозможно, опыты на животных – меньшая плата за то, чтобы разработать новое лекарство, которое в будущем спасёт человеческую жизнь.
Эксперт также отметил, что сегодня в руководствах по доклиническим исследованиям намечается тенденция к сокращению числа подопытных в группах. Другими словами, учёные тоже стараются сократить количество загубленных животных, когда это не вредит достоверности получаемых данных.
Центр удовольствия у человека
Был такой эксперимент с крысой, когда ей вживили в мозг в центр удовольствия электрод, поставили рычаг, чтобы она сама себя стимулировала электрическим током. И в итоге она не ела, не пила, не спала, а только дергала за рычаг и умерла от изнеможения.
Это, кстати, большой миф, что крысы умирали от голода в паре сантиметров от еды. Если крыске давали свободный доступ к еде, воде, женщинам, то она находила время поесть, поспать, позаниматься любовью. Но все оставшееся время дергала за рычаг удовольствия.
А вот если для получения пайка надо выполнять тяжелую работу, например, долго нажимать на другой рычаг, крыски предпочитали не мучиться, а получать дешевое удовольствие. И помирали от голода.
Но сегодня речь не об этом.
Я всю жизнь думал: ну ок, лабораторных крыс бьют током, пичкают наркотиками, режут мозги. Да, крысок жалко, но слава богу с людьми то такого не делают?
Правда!?
Не правда.
Опыты со стимуляцией центра удовольствия проводились и на людях. Конечно же проводились не для прикола, а с целью найти новые методы лечения для тяжело больных, когда другие способы не помогают.
Вот пара случаев
Одному из пациентов со вспышками ярости сделали постоянный электрод в центр удовольствия с выведенной наружу батареей и контроллером, который регулярно стимулировал его мозг и останавливал приступы. Когда через несколько лет соединяющий проводок случайно оборвался, человек взбесился и напал на родителей. Когда все починили, он опять пришел в норму и зажил счастливо.
Другой пациент страдал нарколепсией – мог заснуть в самый неподходящий момент. Когда он чувствовал, что засыпает, он мог нажать на кнопку и простимулировать себя, взбодриться. Если он забывал и засыпал, друзья жали на кнопку и будили его.
Также стимуляцией пытались лечить сильные боли, эпилепсию, шизофрению, Паркинсон и др. Более-менее успешно.
Ладно, кажется нам не хватает немного безумия:
Пациент – шизофреник-гомосексуалист с суицидальной депрессией и наркоманией. Лечили его в том числе от гомосексуализма (тогда было можно). Ему поставили кнопку для самостимуляции центра удовольствия, и он нажимал на нее, пока смотрел традиционную порнушку.
Потом надо же результат проверить на практике. Поэтому врачи купили ему "ночную бабочку" (тогда было можно?😕). В одной комнате девушка стимулировала пациента снизу, а из соседней комнаты исследователи стимулировали ему центр удовольствия. Чел остался доволен, но полностью от гомосячества не излечился.
Что еще интересного выяснилось
Человек может ограничивать себя и не стимулирует центр удовольствия все свободное время как крысы. Исключение – последний случай шизофреника-гомосексуалиста, который за короткое время надрочил кнопку 1500 раз, пока ее не отобрали.
При этом чем лучше человек себя чувствует, тем меньше позывы к самостимуляции. Если плохое настроение или что-то болит – самостимуляция усиливается.
По внутренним ощущениям это не прям блаженство и райское наслаждение. Просто поднимается настроение, уходит боль, "просыпается либидо".
Есть еще химическая стимуляция, когда прямо в мозг вводят химические вещества нейромедиаторы. Эффект такой же, как от электрической стимуляции, и даже сильнее: множественные сексуальные оргазмы до 30 минут.
Можно вместо центра удовольствия попасть в центр наказания, тогда человек будет корчиться в приступах ярости и орать: "Я убью тебя, доктор!". Возможно у всяких буйных-агрессивных людей именно система наказания чересчур активна, а центр удовольствия подавлен.
По хорошему это лучше называть не центр удовольствия, а центр положительного подкрепления, нужный для обучения и мотивации.
Поэтому не обязательно пихать себе в мозг электрод, чтобы испытать похожее чувство. Примерно то же самое происходит, когда вы добиваетесь чего-то в жизни, побеждаете, радуете себя едой, сексом, покупками.
Или добываете ачивку в комп. игре, накликиваете печеньку – тоже дешевый способ получения удовольствия.
Как убивает удовольствие
Это исследование, придуманное Джеймсом Олдсом и Питером Милнером, является вариацией на тему ящика Скиннера. Только крыса награждается за правильное поведение не зёрнами, а разрядом в мозг.
Выглядит эксперимент так: электроды вживляются животному в глубинные структуры мозга, так называемый «центр удовольствия». При нажатии на рычаг электроды стимулируют эти зоны.
Как только крыса выучивает, что нажатие на рычаг приводит к стимуляции, она начинает стимулировать себя до 7000 раз в сутки, до полнейшего физического изнеможения и голодной смерти. В отличие от голода или сексуального желания, потребность в такой стимуляции не имеет момента насыщения — животное постоянно в ней нуждается, в обход всех других естественных нужд.
Люди, как показывает опыт, ведут себя в подобных условиях абсолютно так же (доступные нам научные примеры, однако, ограничиваются единичными случаями из-за этической проблематичности подобного эксперимента)
________
P.S. Ну ок, оставили надежду.
Как сибирские ученые крыс приручили
Накануне нового года - еще одна история про роль крыс в науке. Ну а все остальное - уже в следующем году) Так что всех с наступающим! И пусть Новый год принесет в ваши дома только хорошее. А православных - еще и с Рождеством!
С крысой связано множество суеверий. Она — отрицательный персонаж литературных произведений (вспомним Крысиного короля из «Щелкунчика» или крыс из романов Альберта Камю «Чума» и Джорджа Оруэла «1984»). В «Приключениях Нильса» аист Эрменрих называет серых крыс «враг страшнее всего на свете». Само слово «крыса» используется как ругательство, связывается с отрицательными свойствами характера.
Для этого есть причины. Как известно, черных крыс в Европе обвиняли в эпидемии чумы. На рубеже XV—XVI веков их потеснили серые, завезенные на торговых кораблях, и они тоже завоевали дурную репутацию. Серые крысы, или пасюки, расселились по всем материкам, кроме Антарктиды, благодаря своей сообразительности, всеядности, способности выживать в тяжелых условиях и вырабатывать иммунитет против ядов. Будучи синантропами — животными, чей образ жизни связан с человеком, они ведут себя по отношению к нему отнюдь не любезно. Пасюки могут быть агрессивны, переносить возбудителей инфекций, причинять урон хозяйству — уничтожать запасы продовольствия, убивать цыплят и поросят, перегрызать провода.
В то же время серые крысы стали родоначальниками декоративных — одних из любимых домашних питомцев (сегодня у них есть свои заводчики, клубы и выставки), а также многих лабораторных линий, на которых изучают средства лечения, диагностики и механизмы развития болезней.
Сначала лисы, потом крысы
Приручать крыс стали в XIX веке, а в начале XX века сложились стандарты для отдельных декоративных пород. Первый в мире эксперимент по целенаправленному одомашниванию серых крыс стартовал в 1970-х в новосибирском Институте цитологии и генетики (теперь это федеральный исследовательский центр СО РАН) и продолжается до сих пор.
Выведение ручных серых крыс — повтор эксперимента по доместикации, то есть одомашниванию, который провел основатель института академик Дмитрий Константинович Беляев на лисах. После того, как опыт удался, встал вопрос, не является ли процесс доместикации характерным лишь для одного семейства животных, ведь лисы относятся к псовым, как и прирученные много веков назад собаки. Поэтому для следующего исследования были выбраны грызуны — представители не только другого вида, но и семейства млекопитающих.
Эксперимент начался в 1970 году под руководством заведующего лабораторией ФИЦ ИЦиГ СО РАН доктора биологических наук Павла Михайловича Бородина (в ту пору — стажера-исследователя под руководством Беляева). Всего в опыте участвовали 233 серые крысы, 117 самок и 116 самцов, выловленные биологами в разных местах Новосибирской области, а также выведенные от пойманных крыс уже в виварии. Они стали родоначальниками ручной и агрессивной популяций.
«Крыс делили на две группы, в зависимости от их отношения к человеку с помощью теста “на перчатку”, разработанного в лаборатории Беляева. Он проводится так: экспериментатор протягивает в клетку, где сидит крыса, руку в защитной перчатке. Реакция животного может быть положительной — зверек проявляет исследовательский интерес и подходит к руке, или отрицательной — крыса, обороняясь, нападает на перчатку. Оценка в тесте варьируется от -4, когда животное не дает продвинуть руку в клетку, до 4, когда оно сразу с любопытством подбегает к перчатке», — говорит младший научный сотрудник лаборатории эволюционной генетики ФИЦ ИЦиГ СО РАН Римма Валерьевна Кожемякина.
Младший научный сотрудник лаборатории эволюционной генетики ФИЦ ИЦиГ СО РАН Римма Кожемякина
Интересно, что среди потомства крыс, участвовавших в эксперименте, появились животные с необычной окраской (то же произошло и с доместицированными лисицами). «Еще на ранних этапах селекции у ручных крыс рождались крысята с белым телом и серой головой — носители капюшонного (hooded) окраса. У агрессивных крыс стали встречаться особи с черной шерстью. При этом животные характерной серой расцветки, которая называется “агути”, преобладают и в той, и в другой линии, однако в среднем ручные крысы светлее агрессивных», — отмечает исследователь.
Такие разные
С помощью поведенческих тестов биологи изучали реакции крыс — исследовательскую активность, проявление тревоги и страха. Выяснилось, что ручные особи гораздо чаще ведут себя как исследователи: осматривают новую территорию, больше времени находятся на открытых пространствах, встают на задние лапы, передвигают незнакомые предметы. Агрессивные крысы оказались более тревожны. В стрессовых ситуациях они замирают, ищут убежище, занимаются грумингом (приводят в порядок свою шерсть), мечутся из угла в угол, склонны к частой дефекации, сильнее вздрагивают в ответ на резкие звуки.
Кроме того, агрессивные крысы подвержены неофобии — боязни новых предметов, а ручные нет. «Однажды в институте произошла такая история: нам нужно было протестировать новый материал для кабелей связи, которые зарывают под землю, где их нередко повреждают грызуны. Мы поместили кабели в клетки животных. В итоге агрессивные крысы даже не подходили к кормушке с едой, так их напугали незнакомые предметы, а ручные не только спокойно ели корм, но и разгрызли на кусочки провода», — рассказывает Римма Кожемякина.
Ученых, кроме всего прочего, интересовало, отличаются ли ручные и агрессивные крысы по способности к обучению в неблагоприятных условиях. «На первых этапах одомашнивания отбор проводился по ослабленной реакции на стрессовые факторы, источником которых был человек. Поэтому мы предположили, что у одомашненных животных, более устойчивых к таким факторам, потенциал к обучению в стрессовой ситуации будет выше», — объясняет ученый.
Поведение крыс анализировали с помощью водного теста Морриса, где животное должно было находить скрытую под водой платформу и забираться на нее. Крысу запускали в круглый бассейн диаметром 150 сантиметров, заполненный водой с добавлением молока (чтобы не было видно платформу). На стенах около бассейна биологи повесили картинки, которые могли подсказать зверю ориентацию в пространстве.
Сначала проводилось обучение: животное плавало в бассейне в течение семидесяти секунд, и если за это время не обнаруживало платформу, исследователь направлял его. Такие «тренировки» проходили четыре раза в день на протяжении недели. На восьмой день платформу убирали и проверяли, подплывет ли крыса к тому месту, где артефакт находился раньше. Ручные пасюки успешно отыскивали цель, начиная со второго дня эксперимента, агрессивные — с пятого дня. При этом первые более активно исследовали бассейн, подныривали и искали платформу под водой, использовали в поисках хвост, а забравшись на площадку, вставали на задние лапы. По словам Риммы Кожемякиной, нельзя сказать, что агрессивные крысы хуже обучаются, видимо, им просто мешает высокий уровень стресса.
При планировании каждого эксперимента биологи подают заявку в биоэтическую комиссию института, которая следит за тем, чтобы все научные опыты проводили в соответствии с международными европейскими биоэтическими стандартами (86/609-EEC) и российскими этическими стандартами по содержанию и обращению с лабораторными животными. Например, если в тесте на агрессию одна крыса начнет атаковать другую и наносить раны, эксперимент прекращают, чтобы не доводить животное до гибели.
Выдающиеся способности ручных крыс к обучению и адаптации проявились в тесте Порсолта на депрессивно-подобное поведение, который также называют тестом отчаяния. В этом эксперименте животное помещают в воду, в небольшой бак с высокими бортиками, и наблюдают, через какое время оно прекращает попытки выбраться. Обычно тест используют при испытании препаратов против депрессии, так как подобное бездействие в ответ на стресс считается сходным с депрессивным состоянием у человека. Доместицированные крысы, плавая в баке, научились использовать хвост, чтобы дольше оставаться на плаву и не тратить лишнюю энергию.
Длительный отбор не агрессивных по отношению к человеку крыс привел к тому, что у ручных самцов снизилась агрессия и по отношению к сородичам. Ученые наблюдали это в тесте «резидент — интрудер», когда в клетку к животному-резиденту подсаживали чужака-интрудера, а также в том случае, когда два самца встречались на незнакомой территории. Тесты проводили с ручными и агрессивными серыми крысами и крысами линии Вистар. В большинстве случаев у ручных крыс порог агрессии был выше, а ее степень — меньше.
Но, может быть, ручное поведение не является врожденным, а передается в процессе выкармливания крысят матерью? Чтобы проверить это, ученые прибегли к перекрестному воспитанию: детенышей доместицированной самки посадили в клетку к агрессивной, и наоборот. Условия, в которых выросло подменное потомство, не повлияли на то, как оно проявляло себя, повзрослев. Это позволило сделать вывод о генетически обусловленном различии между двумя линиями крыс.
Как у людей
Сейчас в институте живет девяносто восьмое поколение крыс. «Средний популяционный балл в тесте “на перчатку” уже близок к максимальному: 3,5 у ручных и -3,5 у агрессивных. Мы также проверяли наиболее популярных сегодня белых лабораторных крыс линии Вистар. Максимальный балл, который они набрали, это 1. Наши крысы доброжелательнее», — говорит Римма Кожемякина.
Будущий биолог впервые увидела доместицированных крыс в ФИЦ ИЦиГ СО РАН во время исследования, которое она делала для школьной научно-практической конференции. Животные настолько заинтересовали девушку, что она стала работать с ними сразу после окончания школы и одновременно училась на биологическом факультете Томского государственного университета.
Серые ручные крысы могут стать интересными домашними питомцами. Чтобы они проявили свои способности, лучше не держать их в клетке, по крайней мере постоянно. Обычно крысы находят себе в помещении определенное место, где сооружают гнездо, они приходят на кухню и ждут, пока их покормят, общаются с хозяином. Биолог довольно часто по просьбе знакомых отдает им домой животных, которые больше не используются в экспериментах.
Римма продолжает разведение ручной и агрессивной линий, проводит тест «на перчатку» для каждого нового животного и занимается исследованиями. Сегодня линии ручных и агрессивных крыс используются в различных научных работах прикладной направленности, в частности на них можно изучать механизмы тревожности и испытывать потенциальные противотревожные препараты.
«Конечно, нельзя проводить параллель между высшей нервной деятельностью человека и крысы, однако проявления тревожности у людей могут быть похожи на реакцию животных в поведенческих тестах: снижение когнитивных функций, избегание открытых пространств, смещенная активность наподобие груминга (например, накручивание волос на палец). На физиологическом уровне механизмы развития тревожности у людей и крыс также похожи: они регулируются гипоталамо-гипофизарной системой, которая выполняет функции и нервной, и эндокринной систем. Тревожное состояние сопровождается выбросом глюкокортикоидов — так называемых гормонов стресса, а затем постепенным их снижением», — поясняет Римма Кожемякина.
Недавно в ФИЦ ИЦиГ СО РАН изучили, как на состояние животных влияет гормон привязанности окситоцин. Существуют исследования о том, что окситоцин, который вырабатывается у человека, когда он находится рядом с близкими, снижает тревожность. Оказалось, что агрессивные крысы под его влиянием успокаиваются, а ручные проявляют больше агрессии. Эти результаты совпали с результатами экспериментов, которые проводились среди людей, и могут быть полезны в дальнейших исследованиях связи окситоцина и тревожности.
Сейчас в лаборатории исследуют нейрогенез, то есть образование клеток центральной нервной системы — нейронов. Раньше считалось, что процесс нейрогенеза происходит, пока эмбрион находится в материнской утробе. Однако в конце прошлого — начале нашего века появились работы, свидетельствующие о том, что новые нервные клетки могут появляться в течение всей жизни организма (в 1990-е годы вышла статья в Nature Medicine, в которой доказывалось формирование нейронов в гиппокампе человека).
Механизмы «взрослого» нейрогенеза пока недостаточно изучены, хотя ученые предполагают, что на него влияет множество разных факторов. «Мы пытаемся изменить уровень нейрогенеза в раннем возрасте с помощью специальной диеты с высокой концентрацией витамина А. Так как наши линии крыс отличаются друг от друга по когнитивным способностям, уровню агрессии и реакции на стресс, они являются интересной моделью для подобных работ», — рассказывает Римма Кожемякина.
Для проведения эксперимента беременных самок разделили на три группы: одна питалась кормом с обычным количеством витамина А, две другие — с увеличенной и уменьшенной его дозой. Такие группы сформировали как из ручных, так и из агрессивных крыс. Затем потомство от каждой самки поделили еще на две группы, одна из которых до 42-го дня жизни получала стандартное питание, а другая — обогащенное витамином. Теперь ученые проведут серию тестов, чтобы проверить, повлияло ли изменение рациона на способности к обучению и социальное поведение крыс. Ученых интересует, как влияет формирование мозга животных в раннем возрасте на то, как они ведут себя, став взрослыми особями. Для того чтобы это выяснить, биологи планируют сравнить у разных групп молодых и взрослых крыс такие параметры, как объем структур мозга, плотность нейронов, уровень нейрогенеза в гиппокампе и его молекулярно-генетические механизмы.
«Получилось так, что фундаментальный эксперимент по одомашниванию серых крыс не только еще раз подтвердил теорию академика Беляева о том, что отбор по поведению является важнейшим фактором эволюции, но и приносит огромную пользу в прикладных исследованиях», — резюмирует Римма Кожемякина.
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.