Οι Γνωστικοί Επιστήμονες πάνε στα σκυλιά

Ένας ηλικιωμένος σκύλος, αποδεικνύεται, μπορεί να διδάξει στους ανθρώπους νέα κόλπα. «Τα τελευταία χρόνια ο σκύλος έχει γίνει ένα από τα πιο σημαντικά ζώα για τους ερευνητές που στοχεύουν να κατανοήσουν το βιολογικό υπόβαθρο σύνθετων χαρακτηριστικών», λέει ο Eniko Kubinyi, ηθολόγος στο Πανεπιστήμιο Eötvös Loránd στη Βουδαπέστη της Ουγγαρίας. Προηγουμένως οι σκύλοι δεν θεωρούνταν καλά μοντέλα για μελέτες σχετικά με τη συμπεριφορά των ζώων, επειδή θεωρούνταν ότι ήταν ένα «τεχνητό είδος» που διαμορφώθηκε από τον άνθρωπο, λέει ο Kubinyi. Αλλά αυτή η άποψη έχει αλλάξει τα τελευταία 25 χρόνια.

Ένας βασικός μοχλός είναι το Family Dog Project στο Πανεπιστήμιο Eötvös Loránd. Ιδρύθηκε το 1994 με βάση την αρχή ότι το σπίτι της οικογένειας είναι το φυσικό περιβάλλον των σκύλων. Κατά τη διάρκεια πολλών χιλιάδων ετών, δηλώνει η ομάδα, «οι σκύλοι έχουν εξελιχθεί για να επιβιώνουν στο ανθρωπογενές περιβάλλον». Η ομάδα ξεκίνησε το Senior Family Dog Project, ή EVOLOR, για να εξετάσει συγκεκριμένα τη γνωστική γήρανση. Ο Kubinyi, κύριος ερευνητής του έργου, λέει ότι οι σκύλοι έχουν μια σειρά από βασικά πλεονεκτήματα ως μοντέλο γήρανσης για τον άνθρωπο.

Η συμβίωση με ανθρώπους σημαίνει ότι τα σκυλιά βιώνουν σχεδόν πανομοιότυπες κοινωνικές και περιβαλλοντικές επιρροές σε καθημερινή βάση. Επιδεικνύουν μια σειρά από γνωστικές δεξιότητες στις αλληλεπιδράσεις τους μαζί μας. Οι χημικές ουσίες, η ατμοσφαιρική ρύπανση, η ηχορύπανση και η έλλειψη άσκησης - ύποπτοι παράγοντες κινδύνου γνωστικής έκπτωσης - επηρεάζουν τα σκυλιά όπως και εμάς. Οι σκύλοι είναι επίσης ευαίσθητοι σε συγκρίσιμες ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, όπως μια μορφή άνοιας παρόμοια με τη νόσο του Αλτσχάιμερ.

Η ταχεία άνοδος των μεγάλων δεδομένων και της επιστήμης των πολιτών, στην οποία μέλη του ευρύτερου κοινού συνεισφέρουν σε επιστημονικά έργα, έχει καταστήσει ευκολότερο να κάνουν τους ανθρώπους να προσφέρουν εθελοντικά τα κατοικίδιά τους για συμμετοχή, λέει ο Kubinyi. «Όταν ξεκινήσαμε το έργο, δημιουργήσαμε μια ομάδα αφοσιωμένων ιδιοκτητών που υποσχέθηκαν να έρχονται στο εργαστήριο πολλές φορές κάθε χρόνο και συλλέξαμε διαχρονικά δεδομένα για αυτούς τους σκύλους». Το Senior Family Dog Project έχει συλλέξει δεδομένα μέσω δοκιμών συμπεριφοράς και ερευνών σε περισσότερα από 20.000 σκυλιά. «Βρήκαμε διαφορές που σχετίζονται με την ηλικία στη δραστηριότητα του εγκεφάλου, τη γνωστική ικανότητα, την προσωπικότητα, το μικροβίωμα του εντέρου, την έκφραση γονιδίων και τις γονιδιακές παραλλαγές σε πολλές πτυχές παρόμοιες με την ανθρώπινη γήρανση», λέει ο Kubinyi. "Έχουμε βρει παραλληλισμούς κατά καιρούς."

Σε μια πρόσφατη μελέτη 217 Border Collies, ηλικίας από 6 μηνών έως 15 ετών, η ομάδα, μαζί με το Clever Dog Lab στην Αυστρία, βρήκαν ομοιότητες με τους ανθρώπους στα χαρακτηριστικά της προσωπικότητας των σκύλων καθώς γερνούν. Το ενδιαφέρον των σκύλων για την επίλυση προβλημάτων έτεινε να αυξάνεται μέχρι τη μέση ηλικία - περίπου 3 έως 6 χρόνια - πριν ισοπεδωθούν. Η αναζήτηση καινοτομίας άλλαξε ελάχιστα μέχρι τη μέση ηλικία και στη συνέχεια έπεσε σταθερά. Όπως και οι άνθρωποι, τα χαρακτηριστικά της προσωπικότητας των σκύλων παρέμειναν αρκετά σταθερά με την πάροδο του χρόνου. Τα νεαρά σκυλιά που ήταν πιο δραστήρια έτειναν να παραμένουν έτσι όταν ήταν μεγαλύτερα.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι τα ηλικιωμένα σκυλιά φαίνεται να βιώνουν παρόμοια «θετική επίδραση» με τους ηλικιωμένους, αντιδρώντας λιγότερο σε αρνητικούς ήχους όπως το κλάμα παρά σε θετικούς ήχους όπως το γέλιο. «Έχω ένα Λαμπραντόρ 13 και μισού ετών και όταν λέω «έλα εδώ», απλά δεν με ακούει», λέει ο Kubinyi. «Όταν όμως με ακούει να της μετακινώ το κουτί με το φαγητό, έρχεται αμέσως. Τα ηλικιωμένα σκυλιά φαίνεται να ακούν αυτό που θέλουν να ακούσουν». Κάτι που μπορεί να μας πει κάτι για τη σοφία της γήρανσης. «Στους ανθρώπους, οι ηλικιωμένοι είναι πιο συντονισμένοι με τα θετικά συναισθήματα και λιγότερο με τα αρνητικά συναισθήματα», λέει ο Kubinyi. Η μελέτη τελειώνει με μια σοφή υπενθύμιση. Οι αλλαγές προσωπικότητας συμβαίνουν άνισα κατά τη διάρκεια της ζωής των σκύλων και τα μεμονωμένα σύνορα κολί διαφέρουν σημαντικά στην ανάπτυξη της προσωπικότητάς τους. Οι διαφορές των σκύλων, γράφουν η Kubinyi και οι συνάδελφοί της, προειδοποιούν ενάντια στην «υπεργενίκευση των παγκόσμιων ηλικιακών τάσεων».

Το Family Dog Project δημιουργεί επίσης μια βάση για την κατανόηση των συγκεκριμένων υποκείμενων νευρικών και γενετικών δεσμών με τη γήρανση, μεταξύ άλλων μέσω μεθόδων όπως το ηλεκτροεγκεφαλογραφία, η λειτουργική μαγνητική τομογραφία και οι γενετικές δοκιμές. Μια μελέτη υποστήριξε την ανάλυση των προτύπων δραστηριότητας στον εγκέφαλο των σκύλων που κοιμούνται ως βιοδείκτη της γνωστικής γήρανσης σε όλα τα είδη. Ένας άλλος διαπίστωσε ότι οι καλύτεροι σκύλοι σε τεστ μνήμης έτειναν να έχουν χαμηλότερα επίπεδα ορισμένων Actinobacteria στο έντερό τους, μιμούμενοι ορισμένες παρατηρήσεις σε άτομα με νόσο Alzheimer. "Πρόκειται για προκαταρκτική έρευνα, αλλά υπήρχαν παραλληλισμοί με την ανθρώπινη έρευνα", λέει ο Kubinyi, προσθέτοντας ότι θα μπορούσε επίσης να ρίξει φως στους καλύτερους τύπους διατροφής για να κρατήσει τα σκυλιά υγιή καθώς γερνούν.

Από την πλευρά της γενετικής, με την ανάλυση ολόκληρης της αλληλουχίας του γονιδιώματος δύο κυνόδοντων μικτής φυλής ηλικίας 22 και 27 ετών—πολύ μεγαλύτερης ηλικίας από τη μέση διάρκεια ζωής του σκύλου περίπου 10 έως 13 ετών και που ονομάστηκαν «σκυλιά Μεθουσάλα» από τη μακρόβια βιβλική φιγούρα— Οι ερευνητές εντόπισαν περισσότερες από 80.000 νέες γενετικές μεταλλάξεις σε σύγκριση με 850 σκύλους κανονικής διάρκειας ζωής. Μέχρι στιγμής έχουν βρει γενετικούς δείκτες για τη γήρανση στο αίμα και τον εγκέφαλο.

Ένα από τα κλειδιά για τη μελλοντική έρευνα είναι η πρόσφατη ίδρυση της τράπεζας εγκεφάλου και ιστών σκύλων από την EVOLOR, ένα αποθετήριο για συνεχιζόμενη μελέτη που δημιουργήθηκε από τη συλλογή δειγμάτων που δωρίστηκαν από ιδιοκτήτες σκύλων που έχουν ευθανατιστεί. Μεταξύ εκείνων που χρησιμοποιούν τα δεδομένα είναι το Dog Aging Project στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, στο Σιάτλ. Ήδη ερευνητές έχουν καταφέρει να μετρήσουν τον βαθμό στον οποίο η γνωστική έκπτωση στους σκύλους σχετίζεται με αυξημένα επίπεδα βασικών πρωτεϊνών που συνδέονται με τη νόσο του Αλτσχάιμερ στους ανθρώπους.

Την επόμενη δεκαετία, το έργο θα ακολουθήσει δεκάδες χιλιάδες κυνόδοντες. Η συμμετοχή πολλών ιδιοκτητών που ενδιαφέρονται να προσφέρουν εθελοντικά τα σκυλιά τους θα επιτρέψει την εκτεταμένη συλλογή δεδομένων, προσφέροντας περισσότερες πληροφορίες για τις επιρροές που βασίζονται στη γήρανση από ό,τι είναι δυνατόν μέσω εργαστηριακής έρευνας, λέει ο Evan MacLean, ένας εξελικτικός ανθρωπολόγος που εργάζεται στο έργο. Αυτή η συμμετοχή, λέει ο MacLean, «θα μας επιτρέψει να κάνουμε ερωτήσεις που θα ήταν αδύνατες χρησιμοποιώντας παραδοσιακές εργαστηριακές προσεγγίσεις».

Ο Daniel Promislow, συν-διευθυντής του Dog Aging Project, λέει ότι η ύπαρξη τόσων πολλών φυλών βοηθά τους ερευνητές να κατανοήσουν την επίδραση του μεγέθους στην υγιή μακροζωία και την ευαισθησία σε διάφορες ασθένειες. Θα πρέπει επίσης να δώσει κάποιες ενδείξεις σχετικά με το γιατί οι μεγαλύτερες ράτσες τείνουν να έχουν μικρότερη διάρκεια ζωής, αντίθετα από το συνηθισμένο πρότυπο που παρατηρείται στα είδη θηλαστικών. «Δεδομένου ότι οι σκύλοι είναι πολύ πιο βραχύβιοι από τους ανθρώπους, θα πρέπει να είμαστε σε θέση να εντοπίσουμε τα γενετικά και μοριακά μονοπάτια που σχετίζονται με τις ασθένειες της γήρανσης πιο γρήγορα», λέει ο Promislow. Το έργο εξετάζει επίσης τις επιπτώσεις της ραπαμυκίνης, ενός φαρμάκου που αναπτύχθηκε αρχικά για την πρόληψη της απόρριψης μεταμοσχεύσεων οργάνων, το οποίο έχει αποδειχθεί ότι επιβραδύνει τη γήρανση στα ζώα.

Σε ένα έργο που ονομάζεται EMOMETER, ο Kun Guo, ένας γνωστικός νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο του Λίνκολν, στο Ηνωμένο Βασίλειο, διερευνά τη συναισθηματική ζωή των σκύλων και πώς ανταποκρίνονται στα συναισθηματικά σήματα των ανθρώπων. «Η μακρά ιστορία μεταξύ ανθρώπων και σκύλων μπορεί να προάγει τη συνεξέλιξη ορισμένων γνωστικών ικανοτήτων», λέει ο Guo. Λέει ότι η μελέτη της γνώσης των σκύλων θα φέρει πολλαπλά οφέλη για τη βελτίωση της ευημερίας τόσο των σκύλων όσο και της δικής μας. "Δεδομένου ότι οι σκύλοι διαδραματίζουν σημαντικούς και πολυλειτουργικούς ρόλους στην κοινωνία μας, η κατάλληλη κατανόηση των γνωστικών τους ικανοτήτων και περιορισμών θα μας επέτρεπε να έχουμε ρεαλιστικές προσδοκίες από τα σκυλιά και να διασφαλίσουμε την ευημερία τους."

Ο Stephen Lea, ψυχολόγος στο Πανεπιστήμιο του Exeter, στο Ηνωμένο Βασίλειο, λέει ότι οι πρόσφατες διαχρονικές μελέτες παρέχουν μια νέα ευκαιρία για τη διερεύνηση των επιπτώσεων της εξημέρωσης στην εξέλιξη της γνώσης. Πέρα από αυτό, λέει, είναι εξαιρετικά σημαντικό για εμάς να βλέπουμε τα κατοικίδια μας, ώστε να μπορούμε να τα φροντίζουμε καλύτερα:«Έχουμε ηθική ευθύνη να διασφαλίσουμε ότι τα ζώα που επιλέγουμε να κρατήσουμε είναι ευτυχισμένα. ”

Ο Gareth Willmer είναι ένας ανεξάρτητος δημοσιογράφος και συντάκτης με έδρα το Λονδίνο που καλύπτει την επιστήμη, την τεχνολογία και την παγκόσμια ανάπτυξη για μια σειρά από ιστότοπους και δημοσιεύσεις. Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στο Horizon, το περιοδικό Έρευνας και Καινοτομίας της ΕΕ .

Αναφορές

1. Turcsán, Β., et al. Η προσωπικότητα σε ατομικό και ομαδικό επίπεδο αλλάζει καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής στους σκύλους. Scientific Reports 10, 17276 (2020).

2. Smit, I. Szabó, D., &Kubinyi, E. Η σχετιζόμενη με την ηλικία επίδραση θετικότητας στις συμπεριφορικές αποκρίσεις των σκύλων στις ανθρώπινες φωνές. Επιστημονικές Εκθέσεις 9, 20201 (2019).

3. Borislavov Iotchev, I., Szabó, D., Kis, A., &Kubinyi, E. Πιθανή συσχέτιση μεταξύ της συχνότητας της ατράκτου και της εκμάθησης αντιστροφής σε ηλικιωμένους σκύλους της οικογένειας. Scientific Reports 10, 6505 (2020).

4. Kubinyi, E., Bel Rhali, S., Sándor, S., Szabó, A., &Felföldi, T. Η σύνθεση μικροβιώματος του εντέρου σχετίζεται με την ηλικία και την απόδοση της μνήμης σε σκύλους κατοικίδιων ζώων. Animals 10, 1488 (2020).

5. Jónás, D., Sándor, S., Tátrai, K., Egyed, B., &Kubinyi, E. Μια προκαταρκτική μελέτη για τη διερεύνηση του γενετικού υποβάθρου της μακροζωίας βασισμένη σε δεδομένα αλληλουχίας ολόκληρου του γονιδιώματος δύο σκύλων Methuselah. Frontiers of Genetics 11 (2020).

Εικόνα επικεφαλής:Javier Brosch / Shutterstock