Biologia do Comportamento
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Browsing Biologia do Comportamento by advisor "Oliveira, Rui Filipe"
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- Neurobehavioural and molecular mechanisms of social learning in zebrafishPublication . Pinho, Júlia Sabrina Ferreira de; Oliveira, Rui FilipeOs animais utilizam informação social e não social para tomarem decisões adaptativas que tem impacto no seu fitness. O uso de informação social traz vantagens como escapar a um predador, encontrar fontes de comida ou evitar lutas com indivíduos mais fortes, apenas por observação dos seus conspecíficos ou produtos relacionados com eles. A aprendizagem social ocorre quando os indivíduos observam o comportamento de outros ou as suas consequências para modificar o seu próprio comportamento. Esta estratégia comportamental é conservada entre espécies: os grilos, Nemobius sylvestris, adaptam o seu comportamento para evitar um predador depois de observar o comportamento de outros e mantem essas mudanças comportamentais, duradouramente, mesmo apos os demonstradores não estarem presentes; as abelhas operárias, Apis Mellifera, apresentam uma série de comportamentos motores estereotipados que informam outras operárias da localização precisa de uma fonte de comida. Os mecanismos neuronais da aprendizagem social não estão claramente compreendidos, e são o centro de debate nesta área de investigação. Alguns autores hipotetizam que os mecanismos neurais da aprendizagem social são partilhados, e outros autores defendem que a aprendizagem social é um domínio geral presente até em espécies solitárias. O principal objetivo deste trabalho é clarificar os mecanismos subjacentes a aprendizagem social e não social. Este trabalho subdivide-se em dois capítulos experimentais: o capítulo II, onde procuramos os circuitos neurais do condicionamento observado com um estímulo social ou não social; e capitulo III, no qual a eficácia de estímulos sociais químicos e visuais é testada num paradigma de condicionamento aversivo. Em ambos os capítulos, um gene de ativação imediata são usados como marcadores de atividade neuronal: no capítulo II utilizando a expressão de c-fos, por hibridação insitu, para mapear as regiões do cérebro recrutadas em aprendizagem social e não social; e no capítulo III, a reação quantitativa em cadeia da polimerase foi utilizada numa abordagem com genes e regiões do cérebro candidatas para perceber o envolvimento do sistema olfativo em aprendizagem social olfativa. No capítulo II, nós demonstramos que a aprendizagem social (SL) recruta diferentes regiões do cérebro quando comparada com a aprendizagem não social (AL): SL aumenta a expressão de c-fos nos bulbos olfativos, na zona ventral da área telencefálica ventral, na habénula ventral, no tálamo ventromedial e a AL diminui a expressão de c-fos na habénula dorsal e no núcleo tubercular anterior. Alem disso, conjuntos diferenciais de regiões cerebrais aparecem associados a aprendizagem social e não social depois de uma análise funcional da conectividade entre as regiões do cérebro. No capítulo III, nós mostramos que pistas sociais visuais, como a observação de um conspecífico a exibir uma resposta de alarme, não é eficaz como um estimulo não condicionado (US), mas pistas sociais olfativas, como substância de alarme, foi altamente eficiente como US em aprendizagem aversiva. Além disso, identificamos os bulbos olfativos como uma área do cérebro essencial para condicionamento observado olfativo. Uma análise funcional da coesão e conectividade dos núcleos do cérebro envolvidos em processamento olfativo mostraram uma rede apurada para condicionamento observado olfativo. Em resumo, a presente tese elucida o debate nesta área de investigação sobre os mecanismos da aprendizagem social. Este trabalho clarifica que ao nível comportamental a aprendizagem social requer um domínio geral e ao nível neuronal é necessária uma rede modular que permite a computação em simultâneo de várias informações com diferentes níveis de complexidade.
- Social buffering of fear in zebrafishPublication . Faustino, Ana Isabel Soares; Oliveira, Rui FilipeA ubiquidade da formação de grupos em animais tem sido explicada, entre outros aspectos, pelos seus benefícios na proteção contra predadores, nomeadamente devido ao aumento global do estado de vigilância, diluição do risco e capacidade de confundir o predador. Assim, os grupos sociais proporcionam um ambiente mais seguro na presença de ameaças, onde a presença de conspecíficos diminui o medo desencadeado por eventos aversivos que surjam no ambiente, um fenómeno designado por “social buffering”. Este fenómeno social tem sido verificado em mamíferos, onde já existe alguma evidência sobre os mecanismos neurais envolvidos, mas o seu estudo em outros vertebrados ainda é escasso. Por esta razão, são necessários mais estudos comparativos para melhor compreender a evolução do “social buffering” entre animais sociais e quão evolutivamente conservados são os mecanismos subjacentes a este comportamento social. Diferentes modalidades sensoriais (através de “cues”) podem promover este efeito de “buffering” e a eficácia de cada canal sensorial neste fenómeno comportamental pode variar entre espécies. Além disso, do que é sabido, a eficácia ao longo do tempo de diferentes “cues” sensoriais, bem como a eficiência de grupos sociais que divirjam no seu número de elementos, nunca foi testada no contexto de “social buffering”. Estas questões adquirem especial importância se considerarmos que exposições mais prolongadas a ameaças e grupos sociais maiores, influenciam as probabilidades de sobrevivência do indivíduo. Dada a sua posição filogenética, os peixes teleósteos permitem explorar o “social buffering” e os mecanismos envolvidos neste comportamento social, na radiação evolutiva de maior sucesso entre os vertebrados (paralela à dos tetrápodes). O peixe-zebra é uma espécie pertencente aos teleósteos que apresenta comportamentos de medo quando submetido a situações ameaçadoras em contextos de isolamento social, no entanto a ocorrência de “social buffering” nesta espécie permanece praticamente inexplorada. Nesta tese, investigámos a ocorrência de “social buffering” no peixe-zebra, submetendo peixes focais a um estímulo aversivo (substância de alarme) quer na presença ou ausência de “cues” sensoriais sociais. Numa primeira experiência, mostrámos que quando submetidos à substância de alarme na presença de “cues” sociais olfactivas (água do cardume) e visuais (visualização do cardume), os peixe-zebra apresentaram uma resposta de medo inferior do que quando submetidos à substância de alarme sozinhos (durante 30 minutos de exposição) revelando a ocorrência de “social buffering” continuado da resposta de medo. No entanto, análises ao cortisol ou RNA mensageiro da hormona libertadora de corticotrofina (CRF), dos receptores de glucocorticóides, e receptores de mineralocorticóides, não revelaram evidências de “buffering” da resposta de stress. Numa segunda experiência, testámos separadamente a eficácia de “cues” olfactivas e visuais no fenómeno de “social buffering”, e verificámos que a visualização do cardume de peixes-zebra se revelou a “cue” mais eficaz na diminuição da resposta de medo provocada pela substância de alarme, quando num cenário de exposição constante à ameaça (30 minutos). Numa terceira experiência, demonstrámos que este “buffering” social não depende do número de conspecíficos presentes no cardume, uma vez que cardumes mais pequenos se revelaram igualmente eficazes em diminuir a resposta de medo provocada pela substância de alarme. Finalmente, usando a expressão génica de um “immediate early gene” (c-fos) como indicador de atividade neuronal, verificámos que o fenómeno de “social buffering” em peixezebra desencadeia um padrão específico de co-activação de áreas cerebrais conhecidas pelo seu envolvimento em respostas de medo e “buffering” em mamíferos. Concluindo, o conjunto de estudos apresentados nesta tese sugerem uma origem evolutiva comum nos vertebrados para o comportamento de “social buffering”, providenciando novas perspectivas sobre os mecanismos comportamentais e neurais envolvidos neste comportamento social.