Poderá a seleção artificial para a socialidade conduzir a uma melhoria das capacidades cognitivas no peixe-zebra?
| Autor: | Infantes, Rafael Herlander de Sousa |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Susana Araújo Marreiro, Varela |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: |
Aprendizagem
Evolução da socialidade Social brain hypothesis Evolution of cognition Hipótese do cérebro social Zebrafish (Danio rerio) Learning Evolution of sociality Social intelligence hypothesis Evolução da cognição Peixe-zebra (Danio rerio) Ciências Médicas::Outras Ciências Médicas [Domínio/Área Científica] Hipótese da inteligência social |
| Popis: | Dissertação de Mestrado apresentada no Ispa – Instituto Universitário para obtenção de grau de Mestre em Neurociências Cognitivas e Comportamentais As hipóteses da inteligência e cérebro sociais postulam que a vida em grupo gera as forças seletivas que impulsionam a evolução das capacidades cognitivas e do tamanho do cérebro. Estas hipóteses geraram um grande debate e as provas disponíveis que as suportam são ainda escassas. São necessárias abordagens experimentais que testem explicitamente as suas suposições e previsões. Está-se a tentar fazer isso com o peixe-zebra (Danio rerio), uma espécie que se estabeleceu como um modelo vertebrado importante em neurociência comportamental. Através de uma experiência de seleção artificial para a socialidade, e partindo de uma população de base (F0) de peixes-zebra da linhagem de Tuebingen (TU), estabelecemos quatro linhas de seleção utilizando um teste de preferência social. O teste consistiu em apresentar um estímulo social (um vídeo-playback de um cardume misto de quatro peixes) contra um estímulo não social (um vídeo-playback de um “cardume” de quatro círculos movendo-se aleatoriamente sobre a imagem de fundo do vídeo do cardume) e em medir a preferência relativa por peixes pelo estímulo social. Estabelecemos as linhas de seleção na geração F1 cruzando os peixes da F0 com maior preferência pelo estímulo social (a linha de Shoal), com menor preferência (a linha de Circles), com igual preferência, uma linha controlo selecionada (a linha de NoPref), ou com preferência aleatória, ou seja, uma linha controlo não selecionada (a linha de Random). Cada linha foi estabelecida com duas réplicas e o tamanho das populações foi mantido em 200 peixes por réplica. A experiência de seleção atingiu presentemente a geração F6, com um claro aumento da preferência pelo cardume por parte da linha de Shoal em comparação com as restantes. Utilizámos, por isso, os peixes da geração F6 para testar se a seleção para uma maior socialidade também impulsionou a evolução da cognição. Para tal, testámos peixes de cada população em tarefas de reversal e detour learning, que avaliam capacidade cognitivas gerais, como plasticidade e controlo inibitório. Os resultados mostram que a seleção artificial não parece ter impulsionado maior plasticidade cognitiva, mas a linha de Shoal mostrou melhores capacidades ao nível do controlo inibitório, o qual se pensa ser bastante vantajoso em ambiente social. Parece, por isso, que se encontrou alguma evidência a favor da hipótese da inteligência social, mas estudos futuros com os peixes da experiência de seleção devem ainda ser feitos devido às limitações que encontrámos no decorrer das experiências de aprendizagem ABSTRACT: The social intelligence and social brain hypotheses posit that group living generates the selective forces that drive the evolution of enhanced cognitive abilities and brain size. These hypotheses have generated large debate and the available evidence supporting them is still scarce. Experimental approaches that explicitly test their assumptions and predictions are necessary. We have been doing this with zebrafish (Danio rerio), a species that has become an established vertebrate model in behavioural neuroscience. We phenotyped a base (F0) population of Tuebingen (TU) zebrafish for sociality using a social preference test. The test consisted in presenting a social stimulus (a video-playback of a mixed shoal of four fish) against a non-social stimulus (a video-playback of a “shoal” of four circles moving randomly in the same background). We established four F1 selection lines from the F0 by crossing fish with the highest (Shoal preference line), the lowest (Circles preference line), equal (nopreference line, or NoPref), or random (Random preference line) preference for shoal vs circles. The NoPref and Random lines were control, first selected and the second not selected, where fish were crossed randomly despite their social preference. Each line was established with two replicates and population sizes have been kept at 200 fish per replicate. The selection experiment has now reached the F6 generation with a clear increase in shoal preference by the Shoal preference line compared to the other three. We, therefore, used fish from the F6 generation to test whether selection for greater sociality has also driven the evolution of enhanced cognition. We tested fish from each population in reversal and detour learning tasks, which assess general cognitive abilities, such as plasticity and inhibitory control, respectively. The results show that artificial selection does not seem to have enhanced cognitive plasticity, but the Shoal line showed to be better at inhibitory control, which is thought to be quite advantageous in a social environment. It seems, therefore, that some evidence has been found in favour of the social intelligence hypothesis, but future studies with fish from the selection experiment must still be done due to the limitations that we found during the reversal and detour learning experiments. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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