Генетические исследования поведения млекопитающих

Мыши с искусственной мутацией гена калмодулин зависимой протеинкиназы II нормально обучались навыку отыскания безопасного убежища при наличии сигнальных раздражителей, но не могли усвоить этот навык, когда для этого требовалось формирование пространственного представления. При этом у них наблюдалась еще одна особенность: при раздражении с частотой 5–10 в секунду (т.е. с частотой тетаритма, как правило, присутствующего в электрограмме гиппокампа при исследовательском поведении) долговременной постсинаптической потенциации не было, в то время как при высокочастотном раздражении гиппокампа она развивалась нормально.

Таким образом, совокупность данных, полученных на животных разного уровня организации, позволяет в настоящее время считать, что экспрессия транскрипционного фактора CREB, который активирует гены, прямо связанные с формированием памяти, и ряд других генетических элементов, как правило, связанных с функцией системы вторичных посредников, являются важным этапом записи следа памяти в мозге.

Эффекты отдельных генов на поведение млекопитающих (преимущественно мыши) бывают не менее иллюстративными. Оценка влияния одиночных генов на поведение требует глубоких знаний по физиологии поведения, поскольку в противном случае интерпретация результатов может быть ошибочной. Данные по роли гена "albino" в поведении лабораторных грызунов в этом отношении весьма поучительны.

Альбинизм (депигментация) – это мутация локуса, с локализованного у мышей на 7-й хромосоме. Мутация рецессивна и вызывает целый ряд других аномалий, в частности в зрительной системе. Показано, например, что у альбиносов многих видов происходит практически полный перекрест волокон в хиазме, т.е. у них отсутствуют ипсилатеральные зрительные проекции.

Межлинейные сравнения. В поведении животных альбиносов также обнаруживается ряд особенностей. Как показали сравнительные исследования частоты самораздражения мозга у мышей линий BALB/c и DBA/2, средняя частота нажатий на рычаг для раздражения зон "удовольствия" в латеральном гипоталамусе у мышей BALB/c была почти в два раза выше, чем у DBA/2. Чтобы выяснить вопрос, в какой степени эти различия связаны с отсутствием пигментации у BALB/c, был проведен классический генетический анализ. В специальных скрещиваниях были получены гибриды первого и второго поколения, а также беккроссы – потомки от скрещивания гибридов с родительскими формами. Среди поколения беккроссов, у которых произошло расщепление по окраске шерсти, среди мышей с высокой и низкой частотой самораздражения пигментированные животные и альбиносы были представлены с равной частотой. Таким образом, связь между частотой самораздражения и альбинизмом оказалась случайной, а не функциональной, и ассоциация исчезла при более подробном анализе признаков. Этот пример является одной из многочисленных иллюстраций общего правила необходимости анализа обнаруженных межлинейных различий в последующих экспериментах по скрещиванию и расщеплению в гибридных поколениях.