Vocalizările ultrasonice la șobolani asociate cu consumul de alimente plăcute
Înțelegerea modului în care creierul procesează experiențele plăcute ar putea ajuta cercetătorii să înțeleagă mai bine comportamente precum supraalimentarea, dar și condiții precum anhedonia – incapacitatea de a experimenta plăcerea, un simptom comun al depresiei.
O metodă prin care cercetătorii studiază procesele legate de recompensă este utilizarea modelelor animale. La șobolani, vocalizările ultrasonice (USVs), sunete cu frecvențe prea înalte pentru a fi auzite de oameni, sunt asociate cu diverse stări emoționale și motivaționale, inclusiv răspunsuri la stimuli plăcuți. Studiile anterioare au arătat că șobolanii emit aceste vocalizări atunci când consumă alimente îndulcite și chiar când anticipează primirea acestora.
Recent, cercetătorii, printre care se numără Koshi Murata, Yuki Ikedo și Yugo Fukazawa, de la Divizia de Structură și Funcție a Creierului, Facultatea de Științe Medicale, Universitatea Fukui, Japonia, au identificat un subtip distinct de USV – USV-ul inversat-U de 40 kHz – pe care șobolanii îl produc mai frecvent în timpul consumului de ciocolată foarte plăcută. Aceștia sugerează că aceste vocalizări ar putea oferi un semnal măsurabil asociat cu consumul de alimente plăcute și ar putea ajuta la investigarea mecanismelor cerebrale care stau la baza recompensei alimentare și a stărilor emoționale pozitive, având relevanță pentru condiții precum supraalimentarea și obezitatea.
„Când șobolanii mănâncă ceva delicios, cum ar fi ciocolata, ei emit un apel ultrasonic distinct pe care oamenii nu îl pot auzi. Acest apel scade brusc atunci când sistemul opioid ‘de plăcere’ al creierului este blocat. Aceasta sugerează că șobolanii ar putea exprima vocal plăcerea de a mânca, oferind o nouă perspectivă asupra modului în care animalele experimentează plăcerea, la fel ca noi”, afirmă Murata.
În cadrul experimentelor, cercetătorii au înregistrat inițial USVs de la șobolani pentru a identifica tiparele asociate consumului de ciocolată. Aceștia au comparat sunetele produse când șobolanii aveau acces la ciocolată cu cele înregistrate în perioadele de bază, precum și cu cele dintr-un grup de control de șobolani care nu au fost hrăniți cu ciocolată. Utilizând machine learning pentru a analiza caracteristicile acustice ale acestor vocalizări, au identificat un USV inversat-U de 40 kHz, puternic asociat cu consumul de ciocolată.
Cercetătorii au descoperit de asemenea că administrarea naloxonei, care blochează receptorii opioizi, a redus aceste vocalizări în timpul consumului de ciocolată. Aceasta sugerează că sistemul opioid endogen, implicat în procesarea recompenselor și a proceselor hedonic, ar putea influența producția acestor vocalizări. Apoi, cercetătorii au investigat dacă aceste vocalizări erau legate specific de palatabilitatea alimentelor sau erau pur și simplu un răspuns general la mâncare. Pentru a afla, au comparat vocalizările șobolanilor produse în timp ce mâncau ciocolată și hrană obișnuită.
Deși șobolanii au consumat cantități similare din ambele tipuri de alimente, ei au produs semnificativ mai multe USVs inversate-U de 40 kHz în timp ce mâncau ciocolată. De asemenea, șobolanii au arătat o preferință clară pentru ciocolată într-un test separat de alegere a alimentelor, 15 din cei 16 șobolani alegând ciocolata în detrimentul hranei obișnuite.
Cercetătorii au constatat că 97,2% din USVs inversate-U de 40 kHz au avut loc în termen de 1 secundă de la un eveniment de hrănire în experimentele inițiale. Această asociere temporală strânsă a fost reprodusă într-un grup de testare independent, în care 96,6% din aceste apeluri au avut loc în termen de 1 secundă de la hrănire. Împreună, aceste rezultate sugerează că USVs inversate-U de 40 kHz nu reflectă pur și simplu actul de a mânca. Mai degrabă, șobolanii au produs aceste vocalizări mai frecvent atunci când consumau alimente mai plăcute. Aceasta sugerează că apelurile ar putea reflecta starea internă a șobolanilor în timpul consumului de alimente foarte plăcute.
Această descoperire ar putea deschide noi căi de investigare a stărilor emoționale pozitive la animale și de a studia mai departe mecanismele cerebrale implicate în recompensă și plăcere. „Descoperirea noastră sugerează că vocalizările animale ar putea servi drept o modalitate în timp real și noninvazivă de a evalua stările emoționale interne – în special, cât de mult se bucură un animal de hrană. Un astfel de instrument ar permite cercetătorilor să măsoare ‘plăcerea’ mai direct decât metodele actuale permit și ar putea accelera cercetarea asupra mecanismelor cerebrale care generează emoții pozitive”, adaugă Murata.
