Om deze kennislacunes aan te pakken, onderzoekers van het Charles E. Schmidt College of Science en Harbor Branch Oceanographic Institute van de Florida Atlantic University, in samenwerking met Cornell University, bestudeerde de relatie tussen cognitie en het darmmicrobioom van zebravinken in gevangenschap (Taeniopygia guttata).
Zangvogels bieden de mogelijkheid om te testen op een microbiota-darm-hersenas vanwege recente vorderingen in het begrijpen van vogelcognitie.
In een populatie van 38 zebravinken, onderzoekers kwantificeerden de prestaties op cognitieve taken die leren en geheugen meten. Voor de studie, ze bemonsterden het darmmicrobioom met behulp van een cloaca-uitstrijkje en kwantificeerden de bacteriële alfa- en bèta-diversiteit. Het cloacamicrobioom van de zebravink is representatief voor dat van zijn dikke darm.
Resultaten van de studie, gepubliceerd in het tijdschrift van de Royal Society Biologie Brieven , toonde aan dat de kenmerken van het darmmicrobioom van gevangen zebravinken gerelateerd waren aan de prestaties op een cognitieve test waarbij ze een nieuwe foerageertechniek leerden.
Onderzoekers identificeerden ook potentieel kritische bacteriën die relatief meer voorkomen in vogels die beter presteerden op deze test. Deze correlatie levert een aantal van de eerste bewijzen van een verband tussen het darmmicrobioom van een vogel en zijn hersenen.
Het darmmicrobioom van een dier kan uiteenlopende effecten hebben op de gezondheid, cognitieve prestaties en gedrag, het conceptuele raamwerk 'microbiota-darm-hersen-as'. Het darmmicrobioom kan de hersenen direct beïnvloeden door neurotransmitters en voorlopers vrij te geven die de nervus vagus stimuleren en indirect door het immuunsysteem te beïnvloeden. Kenmerken van het darmmicrobioom zijn bij knaagdieren en mensen in verband gebracht met leren, geheugen en geestelijke gezondheid."
Morgan C. Slevin, Studieleider en corresponderende auteur, Florida Atlantic University
Slevin is ook een FAU Ph.D. student integratieve biologie en neurowetenschappen.
Om cognitieve prestaties te beoordelen, de onderzoekers testten de zebravinken met behulp van drie taken die leren en geheugen meten:nieuw foerageren, kleur associatie, en kleuromkering. Elke vogel werd afzonderlijk getest (visueel maar niet akoestisch geïsoleerd van andere proefpersonen) en onderzoekers bekeken en scoorden proeven op afstand via video.
Bevindingen toonden aan dat Helicobacter, verantwoordelijk voor veel darmziekten, waaronder zweren, en Gallibacterium, met veel hemolytische soorten die worden aangetroffen bij vogels, waaronder pluimvee, waren over het algemeen meer aanwezig bij vogels die slecht presteerden.
"Hoewel we geen gunstige taxa hebben geïdentificeerd die verantwoordelijk zijn voor verschillen tussen prestatiecategorieën, we stellen voor dat Helicobacter en Gallibacterium een onbalans of slechte aanpassing van het microbioom kunnen signaleren bij slecht presterende vogels, " zei Rindy C. Anderson, doctoraat, senior auteur, een assistent-professor biologische wetenschappen aan het Charles E. Schmidt College of Science van de FAU, en een lid van FAU's Brain Institute.
"Deze bevinding roept de vraag op:'Beïnvloeden specifieke taxa de cognitieve prestaties? Of, is het darmmicrobioom van een zangvogel gewoon een indicatie van de kwaliteit van de gastheer en dus gecorreleerd met cognitieve vaardigheden?' Onderzoek zou deze vragen kunnen beantwoorden door de functionaliteit van de kernmicrobioomleden voor meer vogelsoorten te beschrijven en te testen hoe specifieke pre- en probiotische behandelingen het cognitieve vermogen beïnvloeden."
De onderzoekers merken op dat een andere intrigerende mogelijkheid is dat microbioomkenmerken sommige cognitieve processen meer beïnvloeden dan andere, afhankelijk van geslacht, zoals motorisch leren en kortetermijngeheugen (nieuw foerageren) in vergelijking met associatief geheugen op langere termijn (kleurassociatie) en flexibiliteit (kleuromkering).
Deze studies zullen cruciaal zijn om te begrijpen hoe het microbioom de hersenen en de algehele gezondheid van wilde dieren en dieren in gevangenschap beïnvloedt.
Slijm in douchekoppen kan gevaarlijke longbacteriën bevatten, ontdekt onderzoek
Omgaan met coeliakie
Als u ouder bent dan 50,
Immuuncellen repareren beschadigde darm bij kinderen met IBD
Darm- en orale microbiomen voorspellen de ernst van COVID-19
Darmmicrobioom verandert bij het koken van plantaardig voedsel,
Dieet en voeding beïnvloeden het microbioom in het colonslijmvlies
Dieet is belangrijk voor het behoud van de menselijke gezondheid, maar het onderliggende mechanisme is nog niet volledig begrepen. Nutsvoorzieningen, een team van onderzoekers werpt licht op het verba
Bepaalde bacteriesoorten kunnen het hiv-risico bij vrouwen verhogen,
vindt nieuwe studie Een recente studie gepubliceerd in de The Lancet Infectieziekten, beschrijft zeven soorten vaginale bacteriën die het risico op hiv-infectie bij vrouwen aanzienlijk kunnen verho
Microbiota-modulatie en herstel van eubiose kunnen helpen om COVID-19-complicaties te beteugelen
De coronavirusziekte (COVID-19), veroorzaakt door het ernstige acute respiratoire syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), beïnvloedt veel organen in het lichaam. Behalve dat het een luchtwegaandoening is