Da bi odpravili te vrzeli v znanju, raziskovalci s Floridske univerze za znanost Charles E. Schmidt in Oceanografskega inštituta Harbour Branch, v sodelovanju z Univerzo Cornell, preučeval odnos med spoznavanjem in črevesnim mikrobiomom ujetih zebrinih ščinkavcev (Taeniopygia guttata).
Pevke ponujajo priložnost za testiranje osi mikrobiota-črevesje-možgani zaradi nedavnega napredka pri razumevanju ptičjega spoznanja.
V populaciji 38 zebrinih ščinkavcev, raziskovalci so količinsko opredelili uspešnost kognitivnih nalog, ki merijo učenje in spomin. Za študij, vzorčili so črevesni mikrobiom s kloakalnim brisom in količinsko določili bakterijsko alfa in beta raznolikost. Kloakalni mikrobiom zebrinega ščinkavca je reprezentativen za mikrobiom njegovega debelega črevesa.
Rezultati študije, objavljeno v reviji Royal Society Biološka pisma , so pokazali, da so značilnosti mikrobioma črevesja ujetih zebrinih ščinkavcev povezane z uspešnostjo kognitivnega testa, kjer so se naučile nove tehnike pridobivanja hrane.
Raziskovalci so odkrili tudi potencialno kritične bakterije, ki so bile relativno bolj prisotne pri pticah, ki so bile v tem testu boljše. Ta povezava ponuja nekaj prvih dokazov o razmerju med mikrobiomom ptičjega črevesja in možgani.
Črevesni mikrobiom živali ima lahko široke učinke na zdravje, kognitivne zmogljivosti in vedenje, skoval konceptualni okvir "os mikrobiota-črevesje-možgani. Črevesni mikrobiom lahko neposredno vpliva na možgane z sproščanjem nevrotransmiterjev in predhodnikov, ki stimulirajo vagusni živec in posredno z vplivom na imunski sistem. Značilnosti črevesnega mikrobioma so pri glodalcih in ljudeh povezane z učenjem, spominom in duševnim zdravjem. "
Morgan C. Slevin, Vodja študije in dopisni avtor, Florida Atlantic University
Slevin je tudi doktor znanosti FAU. študent integrativne biologije in nevroznanosti.
Za oceno kognitivnih sposobnosti, raziskovalci so zebrine ščinkavce preizkusili s tremi nalogami, ki merijo učenje in spomin:novo iskanje hrane, barvno združenje, in sprememba barve. Vsako ptico so testirali posamično (vizualno, vendar ne zvočno izolirano od drugih subjektov), raziskovalci pa so si ogledali in ocenjevali preskuse na daljavo prek videa.
Ugotovitve so pokazale Helicobacter, odgovoren za številne črevesne bolezni, vključno z razjedami, in Gallibacterium, s številnimi hemolitičnimi vrstami, ki jih najdemo pri pticah, vključno s perutnino, so bile na splošno pogostejše pri pticah, ki so se slabo odrezale.
"Čeprav nismo ugotovili koristnih taksonov, odgovornih za razlike med kategorijami uspešnosti, predlagamo, da lahko Helicobacter in Gallibacterium signalizirata neravnovesje mikroorganizmov ali slabo prilagajanje pri pticah s slabim učinkom, "je dejala Rindy C. Anderson, Doktor znanosti, višji avtor, docent za biološke vede na Fakulteti za znanost Charles E. Schmidt FAU, in član inštituta za možgane FAU.
"Ta ugotovitev odpira vprašanje:" Ali posebni taksoni vplivajo na kognitivno uspešnost? Ali pa ali črevesni mikrobiom pevke preprosto kaže na kakovost gostitelja in je tako povezan s kognitivnimi sposobnostmi? ' Raziskave bi lahko rešile ta vprašanja z opisom funkcionalnosti osrednjih članov mikrobioma za več vrst ptic in preizkušanjem, kako posebna pre- in probiotična zdravljenja vplivajo na kognitivne sposobnosti. "
Raziskovalci ugotavljajo, da je še ena zanimiva možnost, da lastnosti mikrobioma vplivajo na nekatere kognitivne procese bolj kot na druge, odvisno od spola, kot so motorično učenje in kratkoročni spomin (novo iskanje hrane) v primerjavi z dolgoročnejšim asociativnim spominom (barvna povezava) in prilagodljivostjo (sprememba barve).
Te študije bodo ključne za razumevanje, kako mikrobiom vpliva na možgane in splošno zdravje divjih živali in živali v ujetništvu.