Птицы в неволе теряют массу гиппокампа

Пребывание в неволе всего несколько недель может уменьшить объем гиппокампа на целых 23%, согласно новому исследованию Корнеллского университета.

Гиппокамп — это часть мозга, участвующая в пространственном обучении и задачах памяти.

Исследование, проведенное аспирантом по психологии Бернардом Тарром и профессором Тимом ДеВугдом, указывает на то, что гиппокамп высокочувствителен к некоторым или всем изменяющимся в неволе условиям окружающей среды, включая социальную стимуляцию, физическую активность, возможности запасания пищи и стресс.

Результаты дают новые подсказки, которые могут помочь лучше понять стрессовые расстройства у человека, такие как депрессия и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), которые в предыдущих исследованиях млекопитающих связывали со снижением объема гиппокампа.

Исследование также может предоставить новую модель для будущих исследований стресса, стрессовых расстройств и пространственной памяти, использующую широкое сходство функций гиппокампа у птиц и млекопитающих.

Метод исследования

Для проверки эффекта неволи ученые поймали в общей сложности 20 диких черношапочных гаичек (часто используемых в исследованиях обучения и памяти) поздней осенью двух последовательных лет. Каждой птице ввели BrdU — химическое вещество, маркирующее новые формирующиеся клетки мозга. Затем 10 птиц пометили и выпустили на волю, а соответствующих 10 содержали в лаборатории.

Примерно через пять недель после первой поимки ученые отловили помеченных диких птиц и сравнили объем их гиппокампа с объемом у содержавшихся в лаборатории собратьев.

Результаты

Было обнаружено, что у птиц, содержавшихся в лаборатории, в среднем на 23% меньше объем гиппокампа (относительно общего размера мозга), чем у отловленных диких птиц.

Уменьшение объема может быть связано с комбинацией факторов, но стресс, вероятно, является значимым фактором. "Не исключено, что интуитивно можно считать, что пребывание в неволе для этих животных является высокострессовым. Таким образом, мы, возможно, показали, что действительно существует связь между стрессом и уменьшением объема гиппокампа", — сказал Тарр.

Это открытие добавляет новое измерение к предыдущим исследованиям, изучавшим, вызывает ли процесс запасания пищи (создание тайников для последующего извлечения) фактический рост гиппокампа.

Ранее было показано, что у гаичек, протестированных осенью, когда потребность в запасании пищи наиболее высока, гиппокамп больше, чем у птиц, протестированных в другие сезоны. Однако у содержавшихся в неволе птиц, которым разрешали запасать пищу в лаборатории, не было обнаружено различий в объеме гиппокампа по сравнению с теми, кого держали в бездействии.

Возможно, что деятельность по запасанию в лаборатории просто не так сложна или интенсивна, как в дикой природе. Но также возможно, что в лабораторных условиях любая польза от упражнений по запасанию может быть нивелирована пагубным эффектом неволи.

Значение для исследований человека

Эти результаты дополняют данные визуализационных и клинических исследований на людях и других млекопитающих, которые связывают депрессию и ПТСР со снижением объема гиппокампа.

В тех исследованиях ученые не могли определить, что было первичным: стресс окружающей среды, вызвавший уменьшение гиппокампа, или изначально меньший гиппокамп, предрасполагающий определенных людей к депрессии или ПТСР в стрессовых условиях.

Однако в исследовании Тарра и коллег 20 гаичек были случайным образом распределены либо на выпуск, либо на содержание в неволе, что делает крайне маловероятным изначальное различие в среднем размере гиппокампа между двумя группами. Таким образом, результаты предполагают причинно-следственную связь между неволей и изменениями гиппокампа.

"Это дает веские основания полагать, что у млекопитающих — и это, в частности, включает людей — с ПТСР [или депрессией] существует влияние окружающей среды, которое запускает или приводит к некоторым нейробиологическим изменениям", — сказал Тарр.