Αρουραίος: εργαστηριακό μοντέλο γιά μελέτη του καταδυτικού αντανακλαστικού

Επιστήμονες του πανεπιστημίου του Saint Louis, School of Medicine προτείνουν έπειτα από έρευνά τους τον αρουραίο σαν το ιδανικό εργαστηριακό πειραματόζωο γιά τη μελέτη του καταδυτικού αντανακλαστικού των θηλαστικών.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Journal of applied physiology στις 10 Ιανουαρίου 2010 από τους Panneton WM, Gan Q, Juric R και το μεταφρασμένο απόσπασμα της δημοσίευσης στο PubMed.org εναφέρει τα εξής:

Η υποβρύχια εμβάπτιση στα θηλαστικά προκαλεί ασφυξία, παρασυμπαθητικά μεσολαβημένη βραδυκαρδία, και συμπαθητικά-μεσολαβημένη περιφερειακή αγγειοσυστολή.

Αυτά τα αποτελέσματα καλούνται συλλογικά ώς καταδυτικό αντανακλαστικό, ενδεχομένως το ισχυρότερο αυτόνομο αντανακλαστικό που είναι γνωστό έως τώρα.

Αν και αυτές οι φυσιολογικές αντιδράσεις κατευθύνονται από τους νευρώνες στον εγκέφαλο, η μελέτη του νευρικού ελέγχου του καταδυτικού αντανακλαστικού έχει παρακωλυθεί από τους εξής παράγντες:
a) είναι δύσκολο να μελετηθούν οι εγκέφαλοι των ζώων υποβρυχίως,
β) τα άγρια θαλάσσια θηλαστικά είναι συνήθως μεγάλα και έχουν εγκεφάλους διαφόρων μεγεθών, και το
γ) υπάρχουν ελάχιστες αναφορές γιά τους εγκεφάλους των ειδών που είναι στη φύση τους η κατάδυση.

Παρόμοιες απαντήσεις εξάγωνται από αναισθητοποιημένα τρωκτικά έπειτα από διέγερση της ρινικής βλεννώδους μεμβράνης τους, αλλά αυτή η ρινοφαρυγγική αντανάκλαση δεν έχει συγκριθεί άμεσα με τη συμπεριφορά του φυσικά καταδυόμενου αρουραίου.

Στην παρούσα μελέτη, συγκρίναμε τις αιμοδυναμικές απαντήσεις που αποσπάστηκαν στους άγρυπνους αρουραίους κατά τη διάρκεια της βουλητικής υποβρύχιας εμβάπτισης με εκείνους των αρουραίων που κολυμπούν στην επιφάνεια του νερού, με εκείνους των αρουραίων που καταδύθηκαν ακούσια, και με εκείνους είτε που αναισθητοποιήθηκαν είτε που είχαν τεχνητά νεκρωμένες επιλεκτικές περιοχές του εγκεφάλου και που υποκινήθηκαν ρινικά με τους ατμούς αμμωνίας.

Δείχνουμε ότι οι αιμοδυναμικές αλλαγές στην εθελοντική κατάδυση στον αρουραίο είναι παρόμοιες με εκείνες των φυσικά καταδυόμενων θαλασσίων θηλαστικών.

Επίσης δείχνουμε ότι οι αντιδράσεις των εθελοντικών αρουραίων κατάδυσης:
1) είναι σημαντικά διαφορετικός από εκείνες που παρατηρύμε κατά τη διάρκεια της κολύμβησης,
2) είναι γενικά παρόμοιες με εκείνες που προκαλούνται στους εκπαιδευμένους αρουραίους που ακούσια «καταδύονται» υποβρυχίως, και,
3) είναι γενικά διαφορετικές από εκείνες που παρατηρούνται από φυσικά καταδυόμενους αρουραίους υποβρυχίως.

Η ρινική διέγερση των αναισθητοποιημένων αρουραίων διέφερε πολύ στις αιμοδυναμικές μετρήσεις των αρουραίων που εκπαιδεύθηκαν για να βουτήξουν εθελοντικά.

Προτείνουμε ότι ο αρουραίος που εκπαιδεύεται για να βουτήξει υποβρυχίως είναι ένα άριστο εργαστηριακό πρότυπο για να μελετηθεί ο νευρικός έλεγχος του καταδυτικού αντανακλαστικού των θηλαστικών, και επίσης να προτείνει ότι μερικές έρευνες μπορούν να γίνουν με τη μέθοδο της ρινικής διέγερσης που εφαρμόζεται στην προεργασία γιά την τεχνιτή νέκρωση επιλεκτικών περιοχών του εγκεφάλου για να αποκρυπτογραφηθεί αυτός ο έλεγχος.

Πηγή: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20093670?dopt=Abstract