Такая конструкция была бы полезна и для людей, если бы их зубы увеличивались на 2 мм каждую неделю. И вот в чем заключается секрет.
Исследователи Мичиганского университета объяснили механизм, который лежит в основе неутолимой тяги грызунов к их основному занятию. Эксперименты подтвердили, что в мозге животных выделяется дофамин, нейромедиатор, отвечающий за систему вознаграждения. Результаты работы опубликованы в журнале Neuron.
Резцы грызунов растут на протяжении всей жизни — у некоторых видов до 2 мм в неделю. Если животное прекращает грызть, зубы могут просто пробить челюсть. Поэтому мозг разработал надежное решение — сделать процесс грызения приятным. До недавнего времени специалисты считали это поведение простым рефлексом, однако новое исследование показало сложную нейронную систему, которая поощряет такое поведение через химические сигналы.
Научная группа обнаружила, что сенсорные нейроны в околозубных тканях передают сигналы двумя путями. Первый маршрут идет к моторным нейронам, которые контролируют движения челюсти. Второй достигает среднего мозга, где запускается синтез дофамина. Когда исследователи блокировали дофаминовый путь, мыши значительно меньше грызли, даже несмотря на сохранение механической способности двигать челюстью.
На самом деле зубы грызунов устроены весьма интересно: снаружи резец покрыт прочной эмалью, а внутри — более мягким дентином. Когда животное грызет, мягкий дентин изнашивается быстрее, и зуб сам затачивается под углом, как стамеска. При этом твердость эмали крыс составляет 5,5 по шкале Мооса, что соответствует остроте кухонного ножа, а сила укуса у крыс настолько велика, что они могут прогрызать мягкие металлы и бетон.
Исследователи из Института физики твердых тел Общества Макса Планка обнаружили, что в эмали зубов грызунов присутствует богатый железом минеральный слой, который отсутствует у других млекопитающих. Именно он отвечает за исключительную прочность зубов и придает им характерный оранжево-коричневый оттенок. Ученые рассматривают это открытие как основу для разработки новых биоматериалов в стоматологии — возможно, в будущем зубные пломбы и протезы будут создаваться по «рецепту», унаследованному от мышей.
