Badanie wpływu trudności doświadczanych na wczesnym etapie życia u szpaków
Liczne dowody wskazują na to, że trudne doświadczenia w dzieciństwie wpływają na funkcje poznawcze w dorosłości, co może objawiać się impulsywnymi zachowaniami, skłonnością do uzależnień, niewłaściwymi wyborami żywieniowymi, problemami z otyłością i zaburzeniami lękowymi. Nie wiemy jednak, czy podobna zależność tyczy się także innych gatunków. Gniazdowniki, których młode, podobnie jak ludzkie dzieci, rozwijają się po urodzeniu i na wczesnym etapie życia są w pełni zależne od rodziców, są dobrymi obiektami badań. Pisklęta nie potrafią się poruszać, dlatego otrzymywany przez nie pokarm i opieka mogą zostać precyzyjnie zmierzone. Jeśli zaś rodzice odrzucą swoje młode, mogą się nimi zająć ludzie. Istnieje również wiele danych łączących zdrowie potomstwa z wielkością lęgu, co stwarza ramy dla nieinwazyjnych eksperymentów. Daniel Nettle, koordynator finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych projektu COMSTAR, wyjaśnia, że zespół wybrał do badania szpaki ze względu na ich wysoką liczebność, towarzyskość i zdolność do adaptacji do warunków laboratoryjnych. Zespół projektu ustalił, że czynniki stresowe i trudności doświadczane na wczesnym etapie życia przyspieszają proces starzenia się, co zostało częściowo potwierdzone przez pomiary telomerów. Telomery to końcowe fragmenty chromosomów. Badania próbek pobranych od ludzi wskazują, że obszary te z wiekiem stają się coraz krótsze. Zespół ustalił ponadto, że doświadczenia w młodości wpływają na magazynowanie tłuszczu i regulację łaknienia. „Tutaj zaczynają się problemy, czynniki stresowe mogą powodować bowiem albo utratę wagi, albo jej przyrost. Niemniej jednak, są one przyczyną różnego rodzaju problemów zdrowotnych, takich jak otyłość i zaburzenia metaboliczne”, mówi Nettle.
Badanie żerowania społecznego
Związek między doświadczeniami z wczesnego okresu życia a funkcjami poznawczymi i zachowaniem w starszym wieku u gatunków innych niż ludzie jest fragmentaryczny. Najwięcej badań przeprowadzono dotychczas na gryzoniach i małpach, niewiele analiz dotyczyło wyłącznie ptaków. Nie dokonuje się także porównań międzygatunkowych. Zespół zajmował się czterema szpakami z tego samego lęgu, aby mieć wpływ na ich doświadczenia na wczesnym etapie życia, podając każdemu z nich różne mieszanki tej samej ilości pożywienia przez pierwsze kilka tygodni. Następnie pisklęta zostały włączone do stad. „Było to zatem rodzeństwo, które miało te same geny, żyło w tym samym środowisku w dorosłości, ale było wystawione na oddziaływanie różnych czynników na wczesnym etapie życia”, dodaje Nettle. Aby zbadać ich zachowanie i fizjologię w dorosłości, zespół opracował kilka zadań opartych na zachowaniu, oceniających takie cechy jak siłę motywacji opartej na pożywieniu, skłonność do podejmowania ryzyka i tolerancję opóźnionej gratyfikacji. Przeprowadzono także badania tych samych cech u ludzi w celu porównania wyników. Opracowano „społeczny system żerowania” – urządzenie automatycznie podające pokarm, które umieszczono w środowisku szpaków. „Nikt przed nami tego nie dokonał. Powodzenie tego eksperymentu opierało się na inżynierii precyzyjnej i interfejsach oprogramowania, które nie wymagały ingerencji człowieka”, zauważa Nettle. Kiedy ptaki chciały się pożywić, podlatywały do maszyny, a gdy na niej siadały, były ważone i identyfikowane na podstawie elektronicznego znacznika. Następnie musiały wcisnąć przycisk, by dostać pożywienie. Zespół zmieniał różne parametry, takie jak przewidywalność podawania pokarmu lub stopień trudności. W ramach jednego z eksperymentów jeden z przycisków natychmiast uwalniał małą nagrodę, a drugi dużą, ale z opóźnieniem. W badaniu z udziałem ludzi zamiast pożywienia wykorzystano pieniądze. „Ustaliliśmy, że rodzeństwo, które było wystawione na różne czynniki na wczesnym etapie życia, różnie podchodziło do tego zadania – niektóre z osobników nie potrafiły oszacować, jak szybko pożywienie zostanie podane, chociaż wszystkie ptaki w dorosłości były wystawione na te same warunki środowiskowe. Podobne wyniki uzyskaliśmy w badaniach z udziałem ludzi”, wyjaśnia Nettle. Co więcej, większe narażenie na czynniki stresowe w pierwszych tygodniach życia, przyspieszało proces skracania telomerów u szpaków. „Pomiar długości telomerów pozostaje trudnym zadaniem, a ponadto nie są one precyzyjnym wskaźnikiem wieku biologicznego”, zauważa Nettle. „W ramach prac nad naszymi technikami dowiedzieliśmy się wiele na temat biomarkerów, dzięki czemu udało nam się rozwinąć metody pomiaru telomerów”. Zespół koncentruje się teraz na badaniach rozwoju człowieka z udziałem kohort, które były regularnie monitorowane na każdym etapie życia, od dzieciństwa do dorosłości.
Słowa kluczowe
COMSTAR, szpak, ptak, trudności, wiek pisklęcy, dorosłość, pokarm, telomer, zachowanie, poznanie, starzenie się
