Ryby

Kognitivní schopnosti ryb a jejich vztah k prožitkům bolesti a strachu

Následující článek je souhrnem poměrně nových vědeckých poznatků o prožívání ryb a tedy i o tom, zda a případně jak cítí a uvědomují si bolest a strach. Tato problematika je v biologii realativně novou oblastí a i v běžném životě si mnoho lidí i v dnes myslí, že ryby nejsou schopné cítit bolest - proto jsme tento text připravili více odborněji. Snad vám případnou náročnost některých pasáží vynahradí zajímavost získaných informací :)

Poměrně častou otázkou v současné etologii je i to, zda jsou ryby schopné prožívat - uvědomovat si negativní emoční stavy. Začíná se objevovat stále více studií, které vyvrací dříve proklamovaný názor, že ryby necítí bolest, ani nejsou schopny žádných prožitků. Stoupá také počet studií, které ukazují schopnosti ryb, které byly dříve přehlíženy - např. jejich paměť nebo schopnost se učit.

Otázka, zda ryby prožívají emoční stavy, zůstává zatím stále nezodpovězena. Zatímco někteří biologové prosazují názor, že v mozku ryb se nevyskytují příslušné oblasti nebo jejich funkční ekvivalenty známé u jiných živočichů, potřebné pro takový prožitek, jiní předkládají anatomické, fyziologické a behaviorální důkazy z chování ryb, které poukazují na možnost potenciálu prožívat negativní emoční stavy způsobené prožitkem bolesti a strachu (přehled zpracoval např. Braithwaite a Huntingford, 2004).

Je jisté, že struktura mozku savců a ryb se liší a pravděpodobně se liší i kvalita prožitků. Neznamená to však, že by prožívání strachu nebo bolesti mělo být kvůli této odlišnosti od našeho způsobu prožívání, u ryb méně důležité a mělo by být opomíjeno - jako tomu bylo do nedávné doby.

S prožíváním emočních stavů úzce souvisí otázka kognitivní kapacity jedince druhu. Ta, pokud je vztažena k celému druhu, je např. základem pro jeden z přístupů ke studiu etologických potřeb a životní pohody.

Co se týče prožívání bolesti - abychom u nějakého živočišného druhu mohli vědecky konstatovat úroveň prožívání v takové kvalitě, jak je známe my, je potřeba aby tento druh disponoval vědomou kognicí a primárním vědomím. Dále je nezbytná schopnost prožívat motivační afektivní stavy. Důležitý je také prožitek a hlavně uvědomění si bolesti z hlediska biologie a biochemie. To vše pak souvisí s vlivem prožitku strachu a psychologickým stresem.

1. Primární vědomí a vědomá kognice

Kostnaté ryby mají sice v porovnání s obojživelníky, plazi, ptáky i savci v některých ohledech jinou strukturu mozku, nicméně zároveň vykazují i podobné mozkové funkce i jeho strukturu, jak dokazuje mnoho studií z posledních 30 let. A, jak dokládají dále někteří autoři, existuje také mnoho důkazů, proč se domnívat, že ryby disponují kognitivními schopnostmi dokládajícími hypotézu o primárním vědomí a vědomé kognici u ryb.

Podle některých autorů dojde v případě živočišných druhů, u kterých během evoluce dosáhla nervová soustava určitého stupně vývoje k tomu, že některé druhy chování se stanou ukazateli schopnosti formovat vnitřní, strukturované nervové reprezentace. V současné době existují studie zaměřené na výzkum schopnosti formovat takové reprezentace. Experimentálně lze míru této kognitivní schopnosti testovat tak, zda se nějaká naučená informace uloží jako procedurální nebo deklarativní reprezentace.

Procedurální reprezentace zprostředkovávají chování typu podnět-reakce. Prakticky jde o situace, kdy zvíře reaguje na podnět podvědomě nebo bez pochopení důsledku své reakce. Druhý způsob reprezentace umožňuje věnovat selektivní pozornost vnitřním i vnějším podnětům, dále mechanismy anticipace, očekávání. Deklarativní reprezentace umožňují také cílesměrné chování a adaptivní odpovědi.

Experimentální výzkum komunikace ryb napovídá, že ryby jsou schopny získávat informace také z událostí, které pouze pozorují. Tyto informace dokážou následně adaptivně využívat pro přizpůsobení svého vlastního chování. Chování ryb se v experimentech vztahujících se k tomuto aspektu neprojevuje jako učení metodou pokus - omyl, ale může být vysvětleno právě hypotézou o tom, že ryby mohou předvídat výsledek chování. Zajímavými jsou v této souvislosti například práce zaměřené na testování hypotézy o interaktivním učení „Interactive Learning Hypothesis”.

Podle jedné studie (McGregor et al., 2001) využívají tento druh učení např. ryby druhu Betta splendens. Pokud se mohl samec dívat na pár dalších samců, kteří spolu zápasili, byl schopný získávat informace o relativní schopnosti bojovat a tyto informace dále využíval ve svém chování vůči těmto jedincům. Jednotlivé faktory jako barva apod. byly v této studii kontrolovány, takže závěrem bylo zjištění, že faktorem řídícím další chování „pozorovatele” bylo využívání zapamatovaných informací o schopnostech „bojovníků” vztažených k míře agresivity. Důležité je, že se nejedná o podmiňování. Studií na toto téma existuje více a vztahuje se i k jiným druhům ryb.

2. Motivační afektivní stavy

To, jaké jsou základní neurologické mechanismy afektů, je stále předmětem diskuzí. Nicméně u zvířat jako jsou savci, obojživelníci a plazi byly identifikovány specifické mozkové struktury, které mají k emocím a motivaci chování vztah. Relativně mnoho výzkumných prací se shoduje na tom, že prožívání emocí umožňují relativně primitivní okruhy v mozku (např. limbický systém).

A i přes ontogenetické rozdíly, přibývá v současné době anatomických, behaviorálních a farmakologických důkazů naznačujících, že mozkové struktury a systémy spojené s motivačními afektivními stavy známé u jiných obratlovců, jsou přítomné i u ryb.

Limbický systém začíná být nyní u ryb považován za funkčně homogenní jako u jiných obratlovců, protože např. změny v chování způsobené změnami ve struktuře telencefalu, připomínají svými výsledky např. experimenty prováděné na limbickém systému savců.

Prokázáno bylo také např. to, že oblasti hypokampu fungují u ryb jako systém paměti pro prostorové vztahy a jsou nezbytné pro používání flexibilních reprezentací.

Objevují se také studie zaměřené na dopaminergní systém, který je z neurologického hlediska odpovědný za negativní prožitky. Mezolimbické dopaminergní neurony ovlivňují učení a mechanismy posilování a také kontrolu a projevy chování, které vychází z emocí. V současné době existují důkazy, že i u ryb jsou funkce těchto struktur zahrnuty podobným způsobem do ovlivňování motivačních stavů a chování.

3. Prožitek bolesti

Výzkum se v dnešní době už zaměřuje spíše než na otázku zda ryby cítí bolest, na otázku, jaké typy bolesti ryby cítí. I u ryb pak byly identifikovány některé z nociceptorů (receptorů pro vnímání bolesti), které se objevují i u savců - např. u duhových pstruhů byla potvrzena existence stejných receptorů pro bolest bodající a pálení - jako u člověka.

Zpracování informace z těchto receptorů se děje u ryb také podobným způsobem - velmi zhruba řečeno - v závislosti na druhu ryb byly prokázány podobné dráhy jako u ostatních obratlovců.

Zajímavá je také otázka biochemické mediace počitku bolesti - výsledky některých studií také potvrzují podobnost biochemické mediace u ostatních obratlovců - např. existence stejného neurotransmiteru, jehož funkce je úzce spojena s analgetickou a averzivní odpovědí je prokázána u pstruhů, stejně jako u savců a ptáků. U ryb je také mnoha studiemi zdokumentována schopnost uvolňovat v nervovém systému určité chemické sloučeniny tišící bolest.

Co se týče vnímání bolesti, základním předpokladem pro její negativní vnímání je předpoklad jejího uvědomění. Je všeobecně přijímaným faktem, že všechny vědomé procesy, a tedy i uvědomění si bolesti, se např. u savců zpracovávají v mozkové kůře. A i když mozek ryb se strukturně v tomto ohledu liší, v poslední době se objevuje mnoho studií, které dokládají jeho vývoj do vysoce diferencované struktury. Zde jsou jednak zpracovávány senzorické podněty podobným způsobem jako např. u savců - v mnoha studiích bylo doloženo zpracování senzorických podnětů, např. vizuálních, olfaktorických nebo akustických aj. Zároveň však u ryb byly zdokumentovány i funkce integrativní a výkonné, jako např. sociální chování nebo motivace.

Podle současných hypotéz týkajících se toho, jak v mozku vlastně „vzniká” vědomá zkušenost, začínají být ryby zahrnovány mezi druhy, u kterých se tato zkušenost vyskytuje -problematika je složitá, data jsou získávána převážně technikami zobrazování mozku.

U zvířat je navíc schopnost prožívat bolest obecně dokládána schopnostmi se učit. U ryb se v této oblasti nachází schopnosti srovnatelné se savci, ptáky apod.: procesy neasociativní povahy (např. habituace), asociativní povahy (klasické podmiňování, operantní podmiňování), integrativní procesy i proces učení pomocí interakce.

4. Psychologické odpovědi ryb:

Prožitek strachu je psychologickou odpovědí na vnímané nebezpečí - a kognitivní, neurofyziologické a behaviorální charakteristiky ryb pozorované v rámci některých studií naznačují, že ryby mají kapacitu vědomě cítit strach. Jedním ze způsobů jak toto můžeme zjišťovat, je pozorování averzivních reakcí. Některé druhy ryb jsou např. schopné vyvinout strategii, při které se vyhnou podnětu vnímanému jako ohrožující a mohou jej tedy i anticipovat - předvídat - a to pravděpodobně i na základě motivace afektivním stavem - strachem. Zároveň jsou schopné vyhodnotit, do jaké míry je podnět ohrožující (např. se některému podnětu vyhýbají, ale neútočí na něj, na jiný ano apod.). Toto kognitivní zpracování a také kategorizace poplašných podnětů jako nejprve ohrožujících a následně neškodných napovídá, že ryby prožívají strach podobným způsobem jako jiní obratlovci.

Další studie se v této oblasti zaměřují např. na reakce způsobené některými druhy feromonů - např. z poraněné kůže. I v těchto případech se však ukazuje, že i když jsou tyto reakce vrozené, kontrola nad chováním spojeným s poplachovou reakcí, může být mechanismem asociačního učení přesunuta - např. z feromonu na neškodné vizuální nebo čichové podněty - tato oblast je tedy u ryb pravděpodobně zprostředkovávána limbickým systémem.

5. Psychologické aspekty stresu ryb:

Na stres bylo donedávna pohlíženo výhradně fyziologicky - tedy např. měřením kortizolu (glukokortikoid zvyšující celkovou pohotovost organismu v zátěžových situacích ) v krvi apod. V posledních letech se na něj v rámci problematiky welfare - nebo-li životní pohody zvířat - začíná nahlížet i z psychologického hlediska:

Už v 80. letech 20. století bylo některými studiemi zjištěno, že psychologická složka stresu je velmi důležitá pro intenzitu stresové odpovědi (pozitivní podmiňování ji snižuje). U ryb byla v některých studiích zkoumána právě problematika psychologického stresu v sociální oblasti: zjištěno bylo např. to, že ryby mohou trpět chronickým stresem z pouhé přítomnosti dominantních jedinců - to naznačuje, že ryby v této situaci pravděpodobně prožívají negativní afektivní stav - strach (což je jedním z bodů vymezujících sociální stres obecně).

Při změně těchto stavů se uplatňuje pravděpodobně i centrální serotonergní aktivita - sociálně podřízené ryby, ale i jedinci jiných obratlovců, se projevují jako utlumení a vykazují menší pohybovou aktivitu. Zajímavé je, že podobný mechanismus je přítomen u deprese pozorované u savců a dalších obratlovců.

Mezi rybami a dalšími obratlovci byly zjištěny také podobnosti neuroanatomické v oblasti mozkových jader zodpovědných za zvládání stresu (Funada a Hara, 2001).

Vědomí u zvířat je obecně jevem, na který můžeme usuzovat zkoumáním kognitivních schopností a neuroanatomických charakteristik. Pokud tedy u ryb existují neuroanatomické a fyziologické atributy, které charakterizují vědomou kognici nebo motivační afektivní stavy a zároveň je možné získávat informace o nich i z jejich chování, měly by to být přesvědčivé důkazy o tom, že ryby jsou schopny negativně prožívat vnější vlivy - a tím pádem tedy i trpět.

Zdroje:

Připraveno volně podle: Chandroo, K.P., Duncan, I.J.H., Moccia, R.D.: Can Fish Suffer?: perpectives on sentience, pain, fear and stress. Applied Animal Behaviour Science 86 (2004) 225 - 250.

Ashley, P.J.: Fish Welfare: Current Issues in Aquaculture. Applied Animal Behaviour Science 104 (2007) 199-235.

Poslední příspěvky

Zajímavé odkazy

Archivy

Rubriky

Novinky (51)