Ερευνητές από τη Βραζιλία και τη Σουηδία ερεύνησαν πώς το μητρικό περιβάλλον των εγκύων χοιρομητέρων και η εμφάνιση στερεοτυπικών συμπεριφορών επηρεάζουν τη συναισθηματικότητα στα χοιρίδια.

Η έκφραση της στερεοτυπικής συμπεριφοράς της χοιρομητέρας κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης επηρεάζει τη συναισθηματικότητα στους απογόνους της. Τα συναισθήματα σχετίζονται εγγενώς με την ευημερία. Επομένως, η βελτίωση της ευημερίας της μητέρας κατά τη διάρκεια της κύησης βελτιώνει τη συναισθηματικότητα και την ευημερία των χοιριδίων μέσω του εμβρυϊκού προγραμματισμού.

Η έκφραση των στερεοτυπικών συμπεριφορών μπορεί να ρυθμιστεί παρέχοντας περιβαλλοντικό εμπλουτισμό, όπως τροποποίηση των συνθηκών στέγασης και παρέχοντας μεγαλύτερα ερεθίσματα για να επιτρέψουν στα ζώα να εκφράσουν φυσική συμπεριφορά. Ωστόσο, ο βαθμός στον οποίο η στερεότυπη μητρική συμπεριφορά επηρεάζει το επιγονιδίωμα των περιοχών του εγκεφάλου που εμπλέκονται στη συναισθηματικότητα στους απογόνους είναι άγνωστος.

Συλλογή δεδομένων

Οι ερευνητές χώρισαν 60 χοιρομητέρες στο τελευταίο τρίμηνο της κύησης σε 2 ομάδες παρακολούθησης. Όλοι οι στάβλοι είχαν συμβατικές κατασκευές από σκυρόδεμα και δάπεδο από σκυρόδεμα. Η πρώτη ομάδα είχε ένα εμπλουτισμένο περιβάλλον εφοδιασμένο με σανό από την ημέρα 90 έως το τέλος της περιόδου κύησης. Η δεύτερη ομάδα είχε ένα πρωτότυπο, άγονο περιβάλλον και άμεση επαφή με το τσιμεντένιο δάπεδο.

Στη συνέχεια, η ομάδα επέλεξε 36 χοιρομητέρες που επιλέχθηκαν τυχαία και από τις δύο ομάδες θεραπείας και τις ανέθεσε σε πειράματα επιγονιδιώματος εγκεφάλου. Αυτές οι χοιρομητέρες ήταν οι μητέρες των χοιριδίων που χρησιμοποιήθηκαν αργότερα στη μελέτη. Πριν από τον τοκετό, η ομάδα μετέφερε τις χοιρομητέρες σε συμβατικούς χώρους τοκετού, όπου έμειναν κατά τη διάρκεια της γαλουχίας. Επομένως, όλα τα χοιρίδια βίωσαν το ίδιο περιβάλλον από τη γέννηση έως το τέλος του πειράματος.

Τα χοιρίδια απογαλακτίστηκαν σε ηλικία 28 ημερών και εμβολιάστηκαν. Από καθεμία από τις 36 προεπιλεγμένες χοιρομητέρες, οι ερευνητές αξιολόγησαν ένα ζευγάρι χοιριδίων για το δεύτερο μέρος του πειράματος. Μετά τον απογαλακτισμό, τα 72 χοιρίδια διατηρήθηκαν σε συμβατικούς στάβλους. Η ομάδα συνέλεξε δείγματα εγκεφαλικού ιστού από 1 αρσενικό χοιρίδιο που επιλέχτηκε τυχαία ανά χοιρομητέρα, καθώς εσφάγησαν. Οι ερευνητές μέτρησαν τις επιγενετικές επιδράσεις του προγεννητικού περιβάλλοντος αναλύοντας τα μεθυλώματα της αμυγδαλής, του μετωπιαίου φλοιού και του ιππόκαμπου των απογαλακτισμένων χοιριδίων.

Σύγκριση μεθυλίωσης DNA

Η ομάδα παρατήρησε διαφορές μεθυλίωσης του DNA μεταξύ των αντιθέσεων στην αμυγδαλή, τον ιππόκαμπο και τον μετωπιαίο φλοιό. Ο ιππόκαμπος είναι ένα σημαντικό συστατικό του εγκεφάλου που σχετίζεται με τη μάθηση, τη βραχυπρόθεσμη μνήμη και τη συναισθηματική ρύθμιση. Είναι ευαίσθητο σε βλάβες από περιβαλλοντικά ερεθίσματα. Ο ιππόκαμπος έδειξε τον μεγαλύτερο αριθμό διαφορικά μεθυλιωμένων περιοχών ακολουθούμενη από τον μετωπιαίο φλοιό. Αυτό υποδηλώνει ότι ο ιππόκαμπος είναι ευαίσθητος στον μητρικό περιβαλλοντικό εμπλουτισμό. Επομένως, ο μητρικός περιβαλλοντικός εμπλουτισμός μπορεί να επηρεάσει λειτουργίες που σχετίζονται με τον ιππόκαμπο, όπως η βραχυπρόθεσμη μνήμη και η μάθηση.

Αμυγδαλή

Από την άλλη πλευρά, η αμυγδαλή έδειξε τον μικρότερο αριθμό συνδυασμένων διαφορικά μεθυλιωμένων περιοχών. Αυτό υποδηλώνει ότι θα ανταποκρινόταν κυρίως στην έκφραση της μητρικής στερεοτυπικής συμπεριφοράς. Η αμυγδαλή παίζει ρόλο στην ανίχνευση απειλών, την απάντηση του φόβου και τη μνήμη που σχετίζεται με τα συναισθήματα. Επιπλέον, το άγχος και η συμπεριφορά της μητέρας λόγω της κοινωνικής ανάμειξης με άγνωστους χοίρους κατά τη διάρκεια της κύησης ενισχύουν την έκφραση της ορμόνης απελευθέρωσης κορτικοτροπίνης mRNA στην αμυγδαλή των χοιριδίων. Αυτό υποδηλώνει νευροβιολογική τάση για συμπεριφορά που σχετίζεται με το άγχος.

Επιπλέον, στους εγκεφάλους χοιριδίων, οι αλλαγές μεθυλίωσης του DNA που σχετίζονται με τη μητρική στερεοτυπική συμπεριφορά είναι ανεξάρτητες από τις αλλαγές μεθυλίωσης του DNA που σχετίζονται με τον μητρικό περιβαλλοντικό εμπλουτισμό. Επομένως, ξεχωριστές μοριακές οδοί επηρεάζονται από το μητρικό περιβάλλον και την εμφάνιση στερεοτυπικών συμπεριφορών. Τόσο ο μητρικός περιβαλλοντικός εμπλουτισμός όσο και οι στερεοτυπικές συμπεριφορές κατά τη διάρκεια της κύησης επηρέασαν διαφορετικά τις γονιδιωματικές περιοχές στον εγκέφαλο των χοιριδίων σε σχέση με τη γονιδιακή λειτουργία.

Συμπεράσματα

Οι συγγραφείς κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ενώ το επιγονιδίωμα του ιππόκαμπου και του μετωπιαίου φλοιού των χοιριδίων επηρεάζεται κυρίως από το μητρικό περιβάλλον, το επιγονιδίωμα της αμυγδαλής επηρεάζεται κυρίως από μητρικές στερεοτυπικές συμπεριφορές. Επιπλέον, οι μοριακές οδοί και οι μηχανισμοί που ενεργοποιούνται στους εγκεφάλους των χοιριδίων από το μητρικό περιβάλλον και τη στερεοτυπική συμπεριφορά είναι διαφορετικοί.

Ο μητρικός περιβαλλοντικός εμπλουτισμός μπορεί να επηρεάσει λειτουργίες που σχετίζονται με τον ιππόκαμπο, όπως η βραχυπρόθεσμη μνήμη και η μάθηση.



Photo by Alan Roberts on Unsplash