Koszatniczki (Octodon degus) to gryzonie o wyjątkowo bogatym życiu społecznym - żyją w koloniach, tworzą trwałe więzi, wspólnie wychowują młode i komunikują się za pomocą złożonych sygnałów wokalnych. Nic więc dziwnego, że ich dobrostan psychiczny silnie zależy od obecności innych osobników. Jednak dopiero najnowsze badania neurobiologiczne dostarczyły twardych dowodów na to, jak silnie izolacja społeczna wpływa na mózg i funkcje życiowe tych zwierząt.

Eksperyment: izolacja od młodości do dorosłości

W badaniu Grisel Cavieres i współpracowników (Frontiers in Behavioral Neuroscience, 2023), młode koszatniczki zostały podzielone na dwie grupy:
  • CTRL (kontrolna) - trzymane w grupach rówieśniczych w warunkach socjalnych;
  • CI (chronic isolation) - izolowane od okresu postnatalnego aż do dorosłości.
Celem badania było zrozumienie, jak chroniczna izolacja wpływa na zachowanie, pamięć, metabolizm i aktywność mózgu.

Efekty behawioralne izolacji

Koszatniczki z grupy CI wykazywały szereg objawów zaburzeń zachowania:
  • Zwiększona lękliwość - mierzalna m.in. w testach otwartego pola (open field test).
  • Upośledzona pamięć robocza i społeczna - testy wykazały, że osobniki izolowane miały większe trudności z rozpoznawaniem innych członków stada i z rozwiązywaniem prostych zadań poznawczych.
  • Mniej eksploracyjne zachowania - co sugeruje wzrost zachowań wycofania lub depresyjnych.

Zmiany fizjologiczne - metabolizm

Co szczególnie ciekawe, u koszatniczek z grupy izolowanej zaobserwowano:
  • Zmniejszoną złożoność multifraktalną metabolizmu spoczynkowego (BMR) - co wskazuje na ograniczoną elastyczność fizjologiczną, czyli zdolność organizmu do dostosowania się do zmieniających się warunków środowiskowych.
  • Zaburzoną integrację osi podwzgórze-przysadka-nadnercza (HPA), która odpowiada za reakcje stresowe - co potwierdzają wcześniejsze badania tego samego zespołu.
  • Zwiększony wykładnik Hursta (H > 0.5) w szeregach czasowych zużycia tlenu, co oznacza większą przewidywalność i mniejszą zmienność procesów metabolicznych u osobników izolowanych.
Utrata złożoności multifraktalnej w sygnałach fizjologicznych jest uznawana za marker pogorszenia zdrowia i zmniejszonej zdolności organizmu do radzenia sobie ze stresem środowiskowym. W kontekście koszatniczek, które są modelem badań nad chorobami neurodegeneracyjnymi, redukcja tej złożoności może wskazywać na przyspieszone procesy starzenia się i większą podatność na zaburzenia poznawcze.

Co to znaczy dla dobrostanu koszatniczek?

Z perspektywy biologicznej i etologicznej, izolacja społeczna u koszatniczek:
  • Nie jest stanem neutralnym, a realnym stresorem,
  • Zaburza rozwój układu nerwowego, pamięć i emocje,
  • Ogranicza zdolność przystosowania się do środowiska,
  • Może mieć nieodwracalne skutki, jeśli występuje we wczesnym okresie życia.

Znaczenie badań

Dlaczego te wyniki są tak istotne?
  • Koszatniczki są modelem w badaniach nad chorobami neurodegeneracyjnymi, m.in. Alzheimerem - ich podatność na zaburzenia poznawcze sprawia, że ich stan społeczny wpływa bezpośrednio na jakość wyników eksperymentów.
  • W warunkach domowych i hodowlanych badanie to jest mocnym argumentem przeciwko trzymaniu koszatniczek pojedynczo - zarówno z etycznego, jak i fizjologicznego punktu widzenia.
  • Jest to jeden z najlepiej udokumentowanych przykładów wpływu izolacji społecznej na złożony system ssaka nienaczelnego.

Źródło naukowe

Cavieres, G., Bozinovic, F., Bogdanovich, J. M., & Rivera, D. S. (2023). Impact of prolonged chronic social isolation stress on behavior and multifractal complexity of metabolic rate in Octodon degus. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 17, 1239157. https://doi.org/10.3389/fnbeh.2023.1239157