Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN
Knapska, Ewelina (1977– ) : Promotor ; Puścian, Alicja : Promotor
Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN
99 stron : ilustracje ; 30 cm ; Bibliografia ; Streszczenie w języku polskim
Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN
Relacje pomiędzy osobnikami tworzącymi grupę wykształcają się w wyniku szeregu zachowań społecznych, takich jak ustalanie hierarchii czy nawiązywanie więzi. Uczenie społeczne, czyli zdolność do pozyskiwania informacji na podstawie zachowania innych osobników, jest jednym z najistotniejszych elementów społecznego repertuaru behawioralnego ssaków. W niniejszej rozprawie opisano opracowanie protokołów eksperymentalnych do oceny uczenia społecznego w grupach myszy testowanych w warunkach zbliżonych do naturalnych. W tym celu wykorzystano system Eco-HAB, odzwierciedlający najważniejsze cechy naturalnego środowiska myszy. System ten pozwala na w pełni zautomatyzowaną ocenę zachowań społecznych. Opracowane protokoły posłużyły następnie do badania, w jaki sposób informacja o położeniu nagród w środowisku rozprzestrzenia się pomiędzy osobnikami stada i jak relacje społeczne w grupie, w tym sieć społeczna, wpływają na reakcję na informację o obecności nagrody w środowisku. Odkryto, że myszy posiadają zdolność efektywnego uczenia się o nagrodach znalezionych w środowisku przez inne znane osobniki na podstawie pozostawionych przez nie śladów zapachowych, bez konieczności bezpośredniego kontaktu z członkami stada. Ponadto, odkryto, że efektywność społecznego uczenia się jest zależna od pozycji w hierarchii społecznej. Mianowicie, osobniki stanowiące centra sieci społecznych, wykazują najbardziej intensywną reakcję na bodźce społeczne związane z nagrodą. Co więcej, opracowano także pionierski sposób badania powyższych parametrów w nowym, zasiedlonym wcześniej jedynie przez myszy “zwiadowców”, habitacie (międzyśrodowiskowy transfer informacji społecznej). Stworzenie wyżej opisanych protokołów eksperymentalnych pozwoliło następnie na przeprowadzenie badań nad neuronalnymi mechanizmami społecznego uczenia się. Ponadto, w niniejszej rozprawie opisano badania nad znaczeniem plastyczności neuronalnej w części grzbietowej kory przedczołowej dla zdolności społecznego uczenia się od członków stada. W tym celu zastosowano specjalnie zaprojektowane nanocząsteczki zawierające TIMP1 (ang. Tissue Inhibitor of Metalloproteinases 1) - inhibitor kluczowego dla procesu plastyczności synaptycznej enzymu MMP9 (ang. Matrix Metallopeptidase 9). Enzym MMP9 w mózgu jest zaangażowany w tworzenie połączeń nerwowych poprzez regulację dojrzewania struktur zwanych kolcami dendrytycznymi. Ponadto liczne badania pokazują, że na poziomie behawioralnym manipulacja aktywnością enzymu MMP9 wpływa na proces uczenia się i utrwalania informacji. Wykorzystane w badaniach nanocząsteczki po wstrzyknięciu do mózgu są w stanie stopniowo uwalniać swoją zawartość, co umożliwiło długotrwałą manipulację plastycznością neuronalną, a co za tym idzie obserwację efektów behawioralnych na przestrzeni wielu dni. W toku badań wykazano, że zdolność myszy do wzajemnego przekazywania informacji i uczenia się położenia potencjalnej nagrody na podstawie pozostawionych śladów zapachowych zależna jest od niezaburzonej aktywności enzymu MMP9 w części grzbietowej kory przedczołowej. Odkryto, że obniżenie poziomu aktywności enzymu MMP9 za pomocą jego inhibitora TIMP1 obniża motywację do poszukiwania nagrody w odpowiedzi na społecznie przekazywaną informację o niej. Co więcej, wykazano, że opisana manipulacja plastycznością neuronalną zaburza zdolność zwierząt do międzyśrodowiskowego transferu informacji społecznej. Skutkuje ona także znaczącą przebudową sieci społecznych, a co za tym idzie interakcji społecznych wewnątrz grupy. Opracowane w niniejszej pracy wyniki badań stanowią istotny wkład w rozwój wiedzy na temat społecznego uczenia się oraz leżących u jego podłoża mechanizmów neuronalnych. Ponadto opracowanie nowych protokołów eksperymentalnych oraz metod pomiarowych przyczyniło się do rozwinięcia wszechstronności narzędzia, jakim jest opracowany w Instytucie Nenckiego PAN system Eco-HAB.
IBD PAN, sygn. 20271 ; click here to follow the link
Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego Polskiej Akademii Nauk
Biblioteka Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN
Dec 22, 2023
Dec 14, 2023
50
https://rcin.org.pl/publication/276390
Wróblewski, Jarda T.
Zając, Dominika
Stanisławska, Justyna
Kubin, Leszek
Domek-Łopacińska, Katarzyna
Goncerzewicz, Anna
Dzięgiel-Fivet, Gabriela