Η επίδραση των πρώιμων εμπειριών και της κοινωνικής αλληλεπίδρασης στο σύστημα ανταμοιβής σε επίμυς
Authors: Ρυακιωτάκης Ερμής 
Published: February 2024

Οι πρώιμες τραυματικές εμπειρίες μπορούν να επηρεάσουν την ανάπτυξη και την ωρίμανση των νευρικών δικτύων που ελέγχουν τη συμπεριφορική απόκριση των οργανισμών σε συνθήκες που προβλέπουν τη λήψη ανταμοιβής. Προηγούμενες μελέτες του εργαστηρίου έδειξαν πως επίμυς που υπόκεινται σε παρεμπόδιση λήψης ανταμοιβής υπό τη μορφή της μητρικής φροντίδας κατά την πρώιμη μεταγεννητική ηλικία (DER-μοντέλο μητρικής παραμέλησης) αναπτύσσουν ανηδονία, επιθετικές μορφές κοινωνικού παιχνιδιού καθώς και διαταραχές στη δομή και την νευροχημεία του προμετωπιαίου φλοιού. Αν και υπάρχει πλήθος αναφορών που έχουν συσχετίσει τις πρώιμες τραυματικές εμπειρίες με διαταραχές στην κοινωνική συμπεριφορά, οι περισσότερες μελέτες που διερευνούν τις επιδράσεις του πρώιμου στρες εστιάζουν σε ατομικές δοκιμασίες. Συνεπώς, υπάρχει ανάγκη στροφής του ενδιαφέροντος σε δοκιμασίες που διερευνούν τη συμπεριφορά των ζώων στην ομάδα και αξιολογούν τον ρόλο των ενδοκοινωνικών αλληλεπιδράσεων στο ευρύτερο συμπεριφορικό προφίλ ζώων που έχουν υποστεί πρώιμες τραυματικές εμπειρίες. Για τη διερεύνηση των παραπάνω σχεδιάστηκε η παρούσα μελέτη δύο πειραματικών φάσεων: Κατά την πρώτη πειραματική φάση διερευνήθηκε η επίδραση της εμπειρίας DER στην εκδήλωση συμπεριφορικών αποκρίσεων κατά την έκθεση των ζώων σε φυσικές μορφές ανταμοιβής: 1) τη σεξουαλικώς κινητοποιούμενη κοινωνική αλληλεπίδραση και την έναρξη σεξουαλικής συμπεριφοράς παρθένων, ενήλικων επιμύων, και 2) την εκδήλωση συμπεριφορών προσμονής κατά την έκθεση των επιμύων σε μια ομαδική δοκιμασία μάθησης λήψης τροφής (Food Anticipation, FA). Η δοκιμασία αυτή απαρτίζεται από μία περίοδο συσχετισμού χώρου-ανταμοιβής (Context dependent learning Period, CoP) και μια περίοδο συσχετισμού σήματος πρόβλεψης λήψης ανταμοιβής (Cue dependent learning Period, CuP). Κατά τη δεύτερη πειραματική φάση διερευνήθηκε το ενδεχόμενο ο φαινότυπος των DER ζώων να διαμορφώνεται επιπλέον της αρνητικής νεογνικής εμπειρίας, και από τις καθημερινές αρνητικές ενδοομαδικές αλληλεπιδράσεις τους από τον απογαλακτισμό ως την ενήλικο ζωή. Για αυτόν τον σκοπό, αξιολογήθηκαν οι συμπεριφορικές αποκρίσεις ζώων που έχουν μεγαλώσει σε μεικτές συνθήκες ανατροφής DER και CTR ζώων, στις δοκιμασίες της πρώτης πειραματικής φάσης στις οποίες εντοπίστηκαν επιδράσεις της εμπειρίας DER. Έτσι σχηματίστηκαν οι εξής ομάδες: 3C (3 CTR ζώα), 2C1D (2CTR ζώα (2C) με 1DER (1D)), 1C2D (1CTR ζώο (1C) με δύο DER (2D)) και 3D (3 DER ζώα). Τα αποτελέσματα της πρώτης πειραματικής φάσης έδειξαν πως οι επίμυς DER εκδήλωσαν φυσιολογική προτίμηση, καθώς και αποτελεσματικές αναπαραγωγικές αποκρίσεις παρουσία ενήλικου δεκτικού θηλυκού ζώου υποδηλώνοντας ακέραιη σεξουαλικώς ωθούμενη κινητοποίηση και τυπική επιδίωξη έναρξης σεξουαλικής συμπεριφοράς. Ωστόσο, στη δοκιμασία προσμονής λήψης ανταμοιβής κατά τη διάρκεια της CoP, τα ζώα DER εμφάνισαν ήπιες διαφοροποιήσεις στην κινητικότητά τους και σημαντικές διαταραχές στον σχηματισμό συσχετισμού χώρου-ανταμοιβής. Επιπροσθέτως, κατά την CuP τα ζώα DER εκδήλωσαν αυξημένη κινητική ευαισθησία στο σήμα πρόβλεψης, καθώς και μια ήπια υστέρηση στον συσχετισμό σήματος-ανταμοιβής. Επιπλέον, τα ζώα DER εμφάνισαν διαταραχές στον σχηματισμό σταθερής σειράς πρόσβασης στο δοχείο τροφής κατά την παροχή τροφής μετά την ολοκλήρωση της δοκιμασίας προσμονής ανταμοιβής (FA). Ανάλυση των επιπέδων pCREB έδειξε πως τα παραπάνω συμπεριφορικά χαρακτηριστικά των ζώων DER συνοδεύτηκαν από υπερενεργοποίηση του κοιλιακού προμετωπιαίου φλοιού και του επικλινούς πυρήνα. Κατά τη δεύτερη πειραματική φάση διερευνήθηκαν οι επιδράσεις των μεικτών ομάδων ανατροφής στην εκδήλωση των φαινοτυπικών επιδράσεων της εμπειρίας DER κατά τη δοκιμασία FA που διαπιστώθηκαν κατά την πρώτη πειραματική φάση. Παρατηρήθηκε πως η ανατροφή με ζώα CTR λειτούργησε ευεργετικά για τα ζώα DER: τα ζώα 2D στις μεικτές ομάδες εμφάνισαν πιο ήπια προβλήματα συσχετισμού ανταμοιβής σε σχέση με τα 3D, ενώ τα ζώα 1D εμφάνισαν ελαφρώς βελτιωμένη συσχετιστική μάθηση και εξερευνητική δραστηριότητα σε σχέση με τα ζώα 3C. Αντιθέτως, η ανατροφή με ζώα DER επηρέασε αρνητικά τα ζώα CTR: τα ζώα 2C εμφάνισαν ήπια καθυστέρηση σχηματισμού συσχετισμών ανταμοιβής ενώ τα ζώα 1C εμφάνισαν μειωμένη κινητικότητα και εντονότερη μείωση στη συσχετιστική μάθηση χωρίς ωστόσο να εμφανίζουν την ένταση των διαταραχών των ζώων 3D. Τα ζώα των μεικτών ομάδων φάνηκε να αναπτύσσουν σταθερές ιεραρχικές δομές με τα ζώα DER να εμφανίζουν προτεραιότητα στην πρόσβαση σε τροφή. Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός πως τα επίπεδα pCREB του vPFC και του NAc των ζώων όλων των μεικτών ομάδων ήταν σε παρόμοια επίπεδα με αυτά της ομάδας CTR υποδηλώνοντας πως οι συνθήκες των μεικτών ομάδων ανατροφής κατάφεραν να κανονικοποιήσουν τα επίπεδα εγκεφαλικής ενεργοποίησης κατά τη δοκιμασία FA.Συνολικά, τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης αναδεικνύουν πως η νεογνική εμπειρία DER επηρεάζει κατά την ενήλικο ζωή την ενεργοποίηση του συστήματος ανταμοιβής, παρεμβαίνοντας στον φυσιολογικό σχηματισμό συσχετισμών ανταμοιβής με περιβαλλοντικά ερεθίσματα, πιθανόν επειδή διαταράσσει τον αυθόρμητο σχηματισμό ιεραρχικών δομών. Αυτά τα ευρήματα παρέχουν επιπρόσθετα δεδομένα σχετικά με τις αρνητικές συνέπειες της πρώιμης αντιξοότητας στο σύστημα ανταμοιβής, στην κοινωνική ιεραρχία και στη λειτουργία του εγκεφάλου. Η ανατροφή με φυσιολογικά ζώα λειτούργησε ευεργετικά ανατρέποντας τις αρνητικές επιδράσεις της εμπειρίας DER στη μάθηση πρόβλεψης ανταμοιβής, την ιεραρχική αστάθεια και την υπερενεργοποίηση του εγκεφάλου. Αντίστροφα, η ανατροφή με DER ζώα επέδρασε αρνητικά στην εκδήλωση συμπεριφορών μάθησης, καθώς και στην ιεραρχική θέση. Συμπερασματικά, η παρούσα μελέτη έδειξε πως: α) οι πρώιμες αρνητικές εμπειρίες εμφανίζουν πολυπαραγοντικές ανατροφοδοτικές επιδράσεις μέσω των καθημερινών κοινωνικών αλληλεπιδράσεων αποτελώντας έναν επιπρόσθετο παράγοντα στρες σε ζώα που ανατρέφονται σε ομάδες και β) η επανένταξη σε ένα υγιές περιβάλλον φυσιολογικών κοινωνικών αλληλεπιδράσεων από την παιδική ηλικία μπορεί να αποτρέψει τη μακροχρόνια εκδήλωση των αρνητικών επιδράσεων της αντιξοότητας κατά την πρώιμη παιδική ηλικία.