Studi Memberikan Bukti Pertama tentang Hubungan antara Usus Burung dan Otaknya

Studi Memberikan Bukti Pertama tentang Hubungan antara Usus Burung dan Otaknya


Newswise – Meskipun ada dukungan luas untuk hubungan antara mikrobioma usus dan otak (“poros mikrobiota-usus-otak”) pada manusia dan hewan pengerat, sedikit yang diketahui tentang hubungan ini pada hewan lain, meninggalkan pertanyaan tentang keumuman sistem ini.

Untuk mengatasi kesenjangan pengetahuan ini, para peneliti dari Kolese Sains Charles E. Schmidt Universitas Florida Atlantic dan Institut Oseanografi Cabang Pelabuhan, bekerja sama dengan Universitas Cornell, mempelajari hubungan antara kognisi dan mikrobioma usus dari kutilang zebra penangkaran (Taeniopygia guttata). Burung penyanyi memberikan kesempatan untuk menguji sumbu mikrobiota-usus-otak karena kemajuan terbaru dalam memahami kognisi burung.

Dalam populasi 38 pipit zebra, para peneliti mengukur kinerja pada tugas-tugas kognitif yang mengukur pembelajaran dan memori. Untuk penelitian ini, mereka mengambil sampel mikrobioma usus menggunakan usap kloaka dan keragaman alfa dan beta bakteri yang diukur. Mikrobioma kloaka zebra finch merupakan perwakilan dari usus besarnya.

Hasil penelitian, diterbitkan dalam jurnal Royal Society Surat Biologi, menunjukkan bahwa karakteristik mikrobioma usus kutilang zebra terkait dengan kinerja pada tes kognitif di mana mereka mempelajari teknik mencari makan baru. Para peneliti juga mengidentifikasi bakteri yang berpotensi kritis yang relatif lebih banyak pada burung yang berkinerja lebih baik pada pengujian ini. Korelasi ini memberikan beberapa bukti pertama tentang hubungan antara mikrobioma usus burung dan otaknya.

“Mikrobioma usus hewan dapat memiliki efek luas pada kesehatan, kinerja kognitif dan perilaku, menciptakan kerangka kerja konseptual ‘sumbu mikrobiota-usus-otak’,” kata Morgan C. Slevin, pemimpin dan penulis terkait dan FAU Ph.D. siswa dalam biologi integratif dan ilmu saraf. “Mikrobioma usus dapat mempengaruhi otak secara langsung dengan melepaskan neurotransmitter dan prekursor yang merangsang saraf vagus dan secara tidak langsung dengan mempengaruhi sistem kekebalan tubuh. Karakteristik mikrobioma usus telah dikaitkan pada hewan pengerat dan manusia dengan pembelajaran dan memori serta kesehatan mental. “

Untuk menilai kinerja kognitif, para peneliti menguji kutilang zebra menggunakan tiga tugas yang mengukur pembelajaran dan memori: pencarian makan baru, asosiasi warna, dan pembalikan warna. Setiap burung diuji secara individual (secara visual tetapi tidak terisolasi secara akustik dari subjek lain) dan para peneliti melihat dan mencetak uji coba dari jarak jauh melalui video.

Temuan menunjukkan Helicobacter, bertanggung jawab atas banyak penyakit usus termasuk bisul, dan Gallibacterium; dengan banyak spesies hemolitik yang ditemukan pada burung termasuk unggas, umumnya lebih banyak pada unggas yang kinerjanya buruk.

“Meskipun kami tidak mengidentifikasi taksa menguntungkan yang bertanggung jawab atas perbedaan di antara kategori kinerja, kami menyarankan Helicobacter dan Gallibacterium mungkin menandakan ketidakseimbangan mikrobioma atau maladaptasi pada unggas berperforma buruk, ”kata Rindy C. Anderson, Ph.D., penulis senior, asisten profesor ilmu biologi di Fakultas Sains FAU Charles E. Schmidt, dan anggota Institut Otak FAU . “Penemuan ini menimbulkan pertanyaan: ‘Apakah taksa tertentu mempengaruhi kinerja kognitif? Atau, apakah mikrobioma usus burung penyanyi hanya menunjukkan kualitas inang dan dengan demikian berkorelasi dengan kemampuan kognitif? ‘ Penelitian dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan ini dengan mendeskripsikan fungsionalitas anggota inti mikrobioma untuk lebih banyak spesies burung dan menguji bagaimana perawatan pra-dan probiotik tertentu mempengaruhi kemampuan kognitif. ”

Para peneliti mencatat bahwa kemungkinan menarik lainnya adalah bahwa karakteristik mikrobioma memengaruhi beberapa proses kognitif lebih dari yang lain tergantung pada jenis kelamin, seperti pembelajaran motorik dan memori jangka pendek (pencarian makan baru) dibandingkan dengan memori asosiatif jangka panjang (asosiasi warna) dan fleksibilitas (warna pembalikan).

Studi ini akan sangat penting untuk memahami bagaimana mikrobioma mempengaruhi otak dan kesehatan hewan liar dan penangkaran secara keseluruhan.

Rekan penulis studi adalah Jennifer L. Houtz, Ph.D. mahasiswa di Departemen Ekologi dan Biologi Evolusi, Universitas Cornell; dan David J. Bradshaw, II, Ph.D., sesama ahli genetika pasca-doktoral, FAU’s Harbour Branch.

Pekerjaan ini didukung oleh Beasiswa Departemen Ilmu Biologi FAU, Penghargaan Kantor Penelitian dan Penyelidikan Sarjana (OURI) FAU, program SURF OURI, Penghargaan Perkumpulan Ornitologi Amerika Hesse, program LEARN Yayasan Sains Nasional (didanai oleh program IUSE NSF, hibah # 1524601, 1524666 dan 1524607), dana awal RCA, penghargaan Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan (# D17AP00033 kepada Maren Vitousek, Ph.D.), dan Penghargaan Sigma Xi GIAR.

– FAU –

Tentang Florida Atlantic University: Florida Atlantic University, didirikan pada tahun 1961, secara resmi membuka pintunya pada tahun 1964 sebagai universitas negeri kelima di Florida. Saat ini, Universitas, dengan dampak ekonomi tahunan sebesar $ 6,3 miliar, melayani lebih dari 30.000 mahasiswa sarjana dan pascasarjana di berbagai lokasi di seluruh wilayah layanan enam kabupaten di Florida tenggara. Fakultas pengajaran dan penelitian kelas dunia FAU melayani mahasiswa melalui 10 kolese: Kolese Seni dan Sastra Dorothy F. Schmidt, Kolese Bisnis, Kolese untuk Desain dan Penyelidikan Sosial, Kolese Pendidikan, Kolese Teknik dan Ilmu Komputer , Sekolah Pascasarjana, Sekolah Tinggi Kehormatan Harriet L. Wilkes, Sekolah Tinggi Kedokteran Charles E. Schmidt, Sekolah Tinggi Keperawatan Christine E. Lynn, dan Sekolah Tinggi Ilmu Pengetahuan Charles E. Schmidt. FAU diperingkatkan sebagai lembaga Aktivitas Penelitian Tinggi oleh Carnegie Foundation untuk Kemajuan Pengajaran. Universitas menempatkan fokus khusus pada perkembangan pesat area kritis yang menjadi dasar dari rencana strategisnya: Penuaan yang sehat, bioteknologi, masalah pesisir dan kelautan, ilmu saraf, pengobatan regeneratif, informatika, umur dan lingkungan. Area ini memberikan peluang bagi fakultas dan mahasiswa untuk membangun kekuatan FAU yang ada dalam penelitian dan beasiswa. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi fau.edu.


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author