Un studiu pe broaște poate indica locul în care începe educația parentală în creier

Majoritatea broaștelor depun grămadă de ouă și se îndepărtează repede. Dar unele broaște săgeți otrăvitoare își pun puii pe urmașii lor, curăță și hidratează ouăle depuse pe uscat și duc mormolocii eclozați la apă.

O privire în creierul acestor amfibieni care se hrănesc dezvăluie că, la bărbați și femele, două regiuni legate de îngrijirea tinerilor sunt aceleași – o descoperire care poate oferi indicii asupra bazelor neuronale ale comportamentului parental, raportează cercetătorii online pe 17 iulie în Proceedings of the Royal Society B.

De la oameni la crocodili, multe creaturi tind să-și aducă puii. „Dar de fapt înțelegem foarte puțin despre modul în care creierul creează comportamentele parentale”, spune Eva Fischer, neuroetolog la Universitatea Stanford.

Pentru a studia modul în care o astfel de îngrijire este conectată la creierul amfibienilor, Fischer și colegii ei au analizat activitatea neuronală la trei specii de broaște otrăvitoare cu strategii diferite de creștere a părinților: Dendrobates tinctoriusprintre care masculii au grija de pui; Oophaga sylvatica, ale căror femele fac parenting; și Imitator de Ranitomeyaai căror descendenți sunt îngrijiți de o pereche monogamă de mascul și femelă.

Cercetătorii au colectat și au ucis rapid 25 de broaște în timp ce amfibienii își țineau mormolocii la apă, pentru a studia creierul în timp ce acesta era încă influențat de sarcina parentală. Alte 59 de creiere de la specii de broaște neîngrijitoare sau de la partenerii îngrijitorilor au fost, de asemenea, incluse în studiu. Cercetătorii au înghețat creierul broaștei și le-au feliat ca niște pâini. Ei au colorat straturile de țesut pentru a identifica cu exactitate care celule nervoase, sau neuroni, au fost activate.

La toate cele trei specii, o regiune a creierului numită zonă preoptică a fost iluminată cu activitate la broaștele care îngrijesc, dar nu și la cele ale animalelor care nu au grijă. Zona preoptică este legată de comportamentul parental al vertebratelor, inclusiv al mamiferelor. Suprapunerea sugerează o „asemănări extraordinare și paralele între specii care sunt … îndepărtate, din punct de vedere evolutiv”, spune neurobiologul Catherine Dulac, un investigator al Institutului Medical Howard Hughes de la Universitatea Harvard, care nu a fost implicat în lucrare.

James Rilling, un antropolog biologic la Universitatea Emory din Atlanta, care nici nu a făcut parte din noua cercetare, este la fel de intrigat. Descoperirea „înseamnă de fapt că aceste sisteme ar putea fi chiar mai vechi decât am crezut”, spune el.

Paliul medial, o versiune de amfibie a hipocampului mamiferelor care joacă un rol în memorie, a fost, de asemenea, plin de activitate atunci când părinții tuturor celor trei specii de broaște și-au purtat mormolocii. Acea regiune a creierului poate fi activă, deoarece ajută broaștele să creeze și să folosească hărți mentale pentru a muta mormolocii în bazine de apă, spun autorii.

Chiar dacă masculii și femelele care îngrijesc broaștele împărtășeau cele două regiuni active ale creierului, au existat unele diferențe în ceea ce privește neuronii activi. De exemplu, echipa s-a uitat la un anumit neuron despre care grupul lui Dulac a descoperit anterior că este legat de acțiuni precum îngrijirea puilor la șoareci. Când s-au concentrat asupra activității acestui neuron, Fischer și colegii ei au găsit asocieri cu îngrijirea parentală R. imitatordar nu și la broaștele părinte ale celorlalte două specii.

Deși ar putea exista un nucleu comun pentru părinți, se pare că evoluția a injectat unele variații în cablarea neuronală pentru părinte, spune Fischer. Oamenii de știință încă nu înțeleg ce anume determină aceste tipare.

Cercetătorii dezvoltă instrumente pentru a se încurca cu activitatea neuronală și pentru a vedea dacă pot activa sau dezactiva comportamentele parentale, spune Fischer. Un astfel de pas ar putea arăta cum parentingul este conectat la creierul animalului.