Mediciner förändrar fiskars beteende

Läkemedel som påverkar viktiga signalsystem i hjärnan gör fiskar djärvare, enligt en studie på arten storspigg gjord av LiU-forskare. Fynden stärker bilden av att signalämnena serotonin och dopamin spelar viktiga roller för variationen i beteende mellan individer och att läkemedel som hamnar i naturen kan få konsekvenser för djurlivet.

The three-spined stickleback (Gasterosteus aculeatus), a robust frequently occurring small fish.Storspiggen är vanligt förekommande i svenska vatten. Foto hadot/iStockIndivider inom samma djurart uppvisar ofta olika personligheter, i form av konsekventa skillnader i beteende. Men vad det beror på är till stor del fortfarande en obesvarad fråga. Tidigare forskning har visat att det tycks finnas samband mellan variationen i individers beteende och olika signalämnen i hjärnan, som serotonin och dopamin. Dessa signalämnen har också en nyckelroll vid vissa sjukdomar hos människan, och flera olika mediciner som reglerar deras funktion används. Depressioner behandlas ofta med läkemedel som förstärker effekten av serotonin. På liknande sätt används mediciner som påverkar dopaminsystemet vid behandling av till exempel Parkinsons sjukdom.

I den aktuella studien av en forskargrupp som leds av Hanne Løvlie undersökte forskarna om serotonin och dopamin har betydelse för beteende kopplat till personlighet hos fisken storspigg. Storspigg är en vanlig fisk på norra halvklotet, även i svenska vatten. Tidigare forskningsstudier av andra forskargrupper har bland annat pekat på att fiskars ätbeteende och stresskänslighet påverkas av antidepressiva läkemedel. Forskarna bakom den nya studien har också tidigare funnit att syrsor blir mindre aktiva och mindre aggressiva när forskarna förändrade djurens serotoninnivåer genom behandling med läkemedlet fluoxetin.Forskarna studerar hur aggressivt eller socialt fisken av arten storspigg beter sig mot spegelbilden.Forskarna studerar hur aggressivt eller socialt fisken av arten storspigg beter sig mot spegelbilden. Foto Hanne Lövlie

Till vattnet i fiskarnas akvarier tillsatte forskarna antingen fluoxetin, som höjer serotoninnivåerna, eller ropinirol, som påverkar dopaminsystemet. En tredje grupp fiskar behandlades med båda läkemedlen samtidigt, och en fjärde grupp var en obehandlad kontrollgrupp. De doser med läkemedel som användes motsvarar doser som uppmätts i även svenska vattenmiljöer. Behandlingen pågick under 18 dagar och under den tiden utvärderade forskarna vid olika tidpunkter fiskarnas beteende. Forskarna testade hur djärvt och utforskande fiskarna betedde sig när de flyttades till en ny miljö som skilde sig från hemakvariet. Därefter placerades en spegel i akvariet och forskarna noterade hur aggressivt eller socialt fiskarna betedde sig mot sin spegelbild, som de uppfattar som en okänd fisk.

Det visade sig att fiskarna betedde sig djärvare när serotoninsystemet påverkats av läkemedel. Skillnaden i beteende kom när fiskarna varit exponerade för läkemedlet i 18 dagar. Liknande effekt uppstod när fiskar exponerades för läkemedel som påverkade dopaminsystemet.Robin Abbey-Lee, postdoktor (stillbild frÃ¥n video).Robin Abbey-Lee, postdoktor (stillbild från video).

– Vår studie visar att när fiskar utsätts för läkemedel som påverkar signalämnena serotonin och dopamin kan deras beteende förändras. När våra läkemedel och läkemedelsavfall kommer ut i naturen kan det med andra ord få konsekvenser för djurlivet, säger Robin Abbey-Lee, forskaren som ledde studien, vid Institutionen för fysik, kemi och biologi (IFM).

Forskarna mätte också uttrycket av gener i hjärnan som är viktiga för serotonin- och dopaminsignalering och stressrespons. Genuttrycket ändrades inte av läkemedelsbehandlingarna, även om beteendet delvis gjorde det.Hanne Løvlie. Foto Anna Nilsen

– Vi såg däremot att den naturliga variationen mellan individer i uttrycket av gener i dessa signaleringssystem var kopplat till fiskarnas beteende. Det styrker att dessa system spelar en viktig roll för variationen i beteenden och personlighet, säger Hanne Lovlie, biträdande professor i etologi vid IFM.

Studien publiceras i tidskriften Journal of Experimental Biology. Den har finansierats med stöd av bland annat Centrum för systemneurobiologi vid Linköpings universitet och Kungl. Vetenskapsakademien.

Artikeln:Effects of monoamine manipulations on the personality and gene expression of three-spined sticklebacks”, Robin N. Abbey-Lee, Anastasia Kreshchenko, Xavier Fernandez Sala, Irina Petkova och Hanne Løvlie, (2019), Journal of Experimental Biology, publicerad online 16 oktober 2019, doi: 10.1242/jeb.211888

Kontakt
Visa/dölj innehåll

Mer forskning om djurs beteende
Visa/dölj innehåll

Senaste nytt från LiU
Visa/dölj innehåll