Kako bi se riješili ovi nedostaci u znanju, znanstvenici sa Sveučilišta Charles E. Schmidt, Sveučilišta Florida Atlantic i Oceanografskog instituta Harbour Branch, u suradnji sa Sveučilištem Cornell, proučavao je odnos spoznaje i crijevnog mikrobioma zatočenih zebrinih zeba (Taeniopygia guttata).
Pjevuške pružaju priliku za testiranje osi mikrobiota-crijevo-mozak zbog nedavnog napretka u razumijevanju ptičje spoznaje.
U populaciji od 38 zebrinih zeba, istraživači su kvantificirali izvedbu kognitivnih zadataka koji mjere učenje i pamćenje. Za studiju, uzorkovali su crijevni mikrobiom pomoću kloakalnog brisa i kvantificirali bakterijsku alfa i beta raznolikost. Kloakalni mikrobiom zebrinog zeba reprezentativan je za mikrobiom debelog crijeva.
Rezultati studije, objavljeno u časopisu Kraljevskog društva Pisma iz biologije , pokazale su da su mikrobiomske značajke crijeva zarobljenih zebrinih zeba povezane s učinkom na kognitivnom testu gdje su naučili novu tehniku hranjenja.
Istraživači su također identificirali potencijalno kritične bakterije kojih je bilo relativno više u ptica koje su imale bolje rezultate u ovom testu. Ova korelacija daje neke od prvih dokaza o odnosu između mikrobioma crijeva ptice i mozga.
Mikrobiom crijeva životinja može imati široke učinke na zdravlje, kognitivne performanse i ponašanje, smišljajući konceptualni okvir 'mikrobiota-crijevo-mozak. Mikrobiom crijeva može izravno utjecati na mozak oslobađanjem neurotransmitera i prekursora koji stimuliraju vagusni živac i neizravno utječući na imunološki sustav. Karakteristike crijevnih mikrobioma povezane su kod glodavaca i ljudi s učenjem, pamćenjem i mentalnim zdravljem. "
Morgan C. Slevin, Voditelj studije i dopisni autor, Sveučilište Florida Atlantic
Slevin je također doktor znanosti FAU -a. student integrativne biologije i neuroznanosti.
Za procjenu kognitivnih performansi, istraživači su testirali zebrine zebe koristeći tri zadatka za mjerenje učenja i pamćenja:novo traženje hrane, asocijacija boja, i preokret boje. Svaka je ptica testirana zasebno (vizualno, ali ne i zvučno izolirana od drugih subjekata), a istraživači su daljinski gledali i ocjenjivali ispitivanja putem videa.
Nalazi su pokazali Helicobacter, odgovoran za mnoge crijevne bolesti, uključujući čireve, i Gallibacterium, s mnogim hemolitičkim vrstama koje se nalaze u pticama, uključujući perad, bile su općenito obilnije kod ptica koje su imale loš učinak.
"Iako nismo identificirali korisne taksone odgovorne za razlike među kategorijama učinka, predlažemo da Helicobacter i Gallibacterium mogu signalizirati neravnotežu ili neprilagođenost mikrobioma u ptica slabog učinka, "rekla je Rindy C. Anderson, Dr. Sc., viši autor, docent bioloških znanosti na Fakultetu znanosti Charles E. Schmidt FAU -a, i član FAU -ovog Instituta za mozak.
"Ovaj nalaz postavlja pitanje:" Utječu li određeni taksoni na kognitivne performanse? Ili, je li mikrobiom crijeva ptice pjevice jednostavno pokazatelj kvalitete domaćina i stoga povezan s kognitivnim sposobnostima? ' Istraživanja bi se mogla pozabaviti ovim pitanjima opisujući funkcionalnost osnovnih mikrobioma za više vrsta ptica i testirajući kako specifični pre- i probiotički tretmani utječu na kognitivne sposobnosti. "
Istraživači primjećuju da je još jedna intrigantna mogućnost da karakteristike mikrobioma utječu na neke kognitivne procese više od drugih, ovisno o spolu, kao što su motoričko učenje i kratkotrajno pamćenje (novo traženje hrane) u usporedbi s dugoročnijom asocijativnom memorijom (povezivanje boja) i fleksibilnošću (preokret boje).
Ove će studije biti ključne za razumijevanje kako mikrobiom utječe na mozak i općenito zdravlje divljih životinja i životinja u zatočeništvu.