Welkom bij
Moderne landbouw
!
Vandaag ga ik alle dingen onderzoeken die te maken hebben met de pijn en neurowetenschap van schaaldieren! Dus, doe krabben , hermietkreeften , kreeften of garnalen pijn voelen? Dit is een heel lastig probleem, vooral voor degenen onder ons die met deze modelorganismen werken of ze zelfs als huisdier houden. in huisaquaria.
Het korte antwoord op deze vraag is dat krabben, rivierkreeften of garnalen reageren op schadelijke stimuli. Het betekent dat ze tot op zekere hoogte pijn kunnen ervaren. Het grootste probleem is echter dat de definitie van pijn niet volledig kan worden toegepast op schaaldieren en andere ongewervelde dieren.
Het punt is dat de conclusies vaak gebaseerd zijn op analogie-argumenten, wat suggereert dat als gedragsreacties op bepaalde schadelijke situaties vergelijkbaar zijn bij schaaldieren en mensen, ze waarschijnlijk worden gemedieerd door vergelijkbare affectieve toestanden.
Dit is verre van de waarheid!
Of ongewervelde dieren al dan niet pijn kunnen ervaren (zoals mensen doen) is een zeer controversiële kwestie. Dus blijf lezen als je meer wilt weten over schaaldieren, hun neurosystemen, reactie op negatieve prikkels en pijn.
Laten we dus allereerst beginnen met de hoofdvraag... wat is pijn?
In algemene termen , wordt pijn meestal gedefinieerd als een onaangename zintuiglijke en emotionele ervaring die verband houdt met daadwerkelijke of potentiële ziekte of letsel.
Hier komt het eerste probleem met schaaldieren; krabben, rivierkreeften, garnalen, enz. kunnen hun emotionele ervaringen niet beschrijven. Daarom moesten wetenschappers de term pijn aanpassen als 'een aversieve zintuiglijke ervaring veroorzaakt door een daadwerkelijke of potentiële verwonding die beschermende en vegetatieve reacties uitlokt, resulteert in aangeleerd gedrag en soortspecifiek gedrag kan wijzigen'.
In principe zouden schaaldieren met pijn moeten leren hoe ze de schadelijke stimulus kunnen vermijden en aanhoudende gedragsveranderingen moeten laten zien die een beschermende functie hebben om verdere verwondingen en pijn te verminderen.
Vanuit een neurowetenschappelijk perspectief , is pijn een sensatie die door de hersenen wordt gegenereerd, meestal wanneer ze stimuli ontvangt die ze interpreteert als een teken dat iets mogelijk schade of gevaar veroorzaakt.
Het type zenuw dat deze signalen doorgeeft, staat bekend als nociceptoren, wat afkomstig is van het Latijnse Nocere, "schaden", wat betekent dat ze indicatoren zijn van schade.
Het is echter niet zo eenvoudig. Sommige wetenschappers zijn van mening dat alleen het opmerken van een reactie op schadelijke stimuli niet voldoende is, omdat nociceptie niet gelijk staat aan pijn.
Het vermogen om gevaarlijke, schadelijke stimuli te detecteren is adaptief in termen van overleving, en dus lijkt de evolutie van een systeem voor vroegtijdige waarschuwing bij dieren intuïtief. Anders zouden dieren zichzelf herhaaldelijk blijven beschadigen, met ziekte, verlies van ledematen en zelfs sterfte tot gevolg.
Opmerking :Denk terug aan elke keer dat u per ongeluk iets aanraakte dat te warm, koud, enz. was. Het pijnlijke gevoel dat u voelde, werd oorspronkelijk overgedragen door een nociceptor. Daarvoor hoef je misschien niet eens de bron van de pijn te zien.
Bij schaaldieren is er echter geen suggestie dat nociceptie een onaangenaam gevoel met zich meebrengt en er is geen implicatie dat centrale verwerking en besluitvorming betrokken zijn bij reacties. Integendeel, nociceptie houdt vaak een reflexreactie in die weefselschade helpt minimaliseren.
Het betekent dat nociceptoren niet altijd betekenen dat nociceptie tot pijn leidt.
Bovendien is er een mening dat de pijn niet alleen onbewuste reflexreacties inhoudt die helpen bij het terugtrekken van weefselbeschadigende stimuli. Het omvat ook het bewustzijn van dergelijke stimuli met tussenkomst van het bewuste deel van de "hersenen", wat het moeilijkst te bewijzen is bij ongewervelde dieren.
In eenvoudige bewoordingen, hoewel een gedrag de meest voor de hand liggende indicator van pijn lijkt te zijn, moeten we ons ervan bewust zijn dat mechanische reflexen kunnen bestaan zonder de ervaring van pijn.
Er zijn meerdere meldingen van de af en toe opgemerkte afwezigheid van gedragsreacties in dergelijke omstandigheden waarvan we zouden verwachten dat ze een groot reactievermogen van gewervelde dieren zouden opwekken. Sommige insecten zullen bijvoorbeeld blijven eten terwijl ze levend worden opgegeten door roofdieren of, zoals blijkt uit het geval van de mannelijke bidsprinkhaan , door hun parende partners.
Dus nu weten we dat de belangrijkste functie van pijn is om toekomstige vermijding te helpen van de pijnlijke stimulus , terwijl nociceptie een reflexreactie mogelijk maakt die onmiddellijke bescherming biedt, maar geen bewustzijn of gedragsverandering op de lange termijn.
Maar leren krabben, garnalen of rivierkreeften pijnlijke prikkels te vermijden?
In een van de experimenten wilden wetenschappers het verschil onderscheiden tussen pijn en een fenomeen dat bekend staat als nociceptie bij heremietkreeften. Ze gebruikten milde elektrische schokken toen heremietkreeften een van de schelpen gebruikten.
Uit de tests bleek dat heremietkreeften alternatieve opties (schelpen) begonnen te verkennen nadat ze verschillende milde elektrische schokken hadden gekregen.
Dus de snelle schokvermijding en discriminatie van de krab (tussen de twee schuilplaatsen) toonde duidelijk aan dat schok hun schuilplaatskeuze beïnvloedt en consistent was met de definitie van pijn die voor andere soorten wordt gebruikt.
In andere experimenten, rivierkreeft (Procamarus clarki) moest kiezen tussen donkere beschutting (natuurlijke voorkeur) en verlichte beschutting. Elke keer dat het de donkere schuilplaats koos, kreeg het een milde elektrische schok.
Als gevolg hiervan leerden rivierkreeften snel om op deze associaties te reageren door naar een veilig gebied te lopen waar de schok niet werd toegediend. Bovendien had de geschokte rivierkreeft relatief hogere serotonineconcentraties in de hersenen in combinatie met verhoogde bloedglucose, wat een stressreactie suggereert.
Opmerking :De associatie van een enkele proef tussen de schok en de lichtkamer hield tot 3 uur aan. Terwijl in een ander experiment rivierkreeften 'geleidelijk vermijdingsgedrag konden ontwikkelen' na 20 proeven per dag gedurende 32 dagen.
Het bewijs dat uit die onderzoeken is verzameld, suggereert dus sterk dat schaaldieren inderdaad pijn voelen.
Maar... het is iets ingewikkelder dan dat.
Een andere test was om de signalen die beschikbaar waren voor de krabben te veranderen. Dus als de krabben een bepaald strepenpatroon hadden geassocieerd met de schok.
Uit de gegevens blijkt dat krabben hebben geleerd om naar links of naar rechts te lopen om bij de niet-schokopvang te komen en de schok te vermijden. Er was echter geen bewijs dat krabben cognitieve kaarten gebruikten.
Deze bevindingen wijzen op snel leren vermijden, wat een belangrijk criterium/verwachting is voor pijnervaring, maar dit alleen bewijst niet dat krabben pijn kunnen ervaren, wat allemaal consistent is met het concept van pijn.
Om te beslissen waar krabben, rivierkreeften of garnalen pijn voelen, stelden sommige wetenschappers voor om meer criteria toe te voegen die kunnen worden gebruikt om pijn aan te geven. Specifiek:
Ik heb de aanwezigheid van nociceptoren en vermijdingsleren al beschreven. Volgens de onderzoeken voldoen ze op zijn minst aan het minimale criterium voor pijnervaring. Laten we dus vanaf hier beginnen.
Het centrale zenuwstelsel in schaaldieren bestaat uit:
Het brein van schaaldieren is heel anders dan dat beschreven bij gewervelde dieren. Het is heel eenvoudig en bestaat uit slechts 3 zenuwcelclusters (cerebrale ganglion of ganglia).
De hersenen kunnen sommige dingen besturen, maar veel dingen, zoals bewegen en paren, worden bestuurd door de andere ganglia. Het betekent dat zelfs als de cerebrale ganglia zijn uitgeschakeld, sommige delen van de schaaldieren nog steeds op een doelgerichte manier zouden bewegen en reageren terwijl ze op externe stimuli reageren.
Opmerking :Sommige mensen zeggen misschien dat hun hersenen te klein en te eenvoudig zijn om de pijn te voelen. Welnu, dit argument is niet geldig omdat de hersengrootte niet noodzakelijk gelijk staat aan de complexiteit van de functie. De hersenen van grote schaaldieren, zoals een kreeft, zijn bijvoorbeeld waarschijnlijk aanzienlijk groter dan die van veel gewervelde dieren.
Je kunt ook mijn artikelen lezen:
Het meest voorkomende teken van pijn bij dieren:
Krabben zullen bijvoorbeeld ledematen autotomiseren (afwerpen) in situaties waarin geen hemolymfe (bloed)verlies optreedt, bijvoorbeeld als ze op een hete plaat worden geplaatst of als de ledemaat wordt geïnjecteerd met azijnzuur.
Opmerking :Het is vermeldenswaard dat hoewel we dit gedrag waarnemen als reactie op pijnlijke stimuli bij gewervelde dieren, de meeste ongewervelde dieren niet hetzelfde gedrag vertonen. Echter, het niet vertonen van bepaald extern gedrag betekent niet noodzakelijk dat een organisme geen pijn ervaart. De evolutie is te complex, misschien hebben andere dieren geleerd hun pijn te verbergen om te voorkomen dat ze als kwetsbaar worden gezien en het doelwit worden van roofdieren.
Bij gewervelde dieren veroorzaakt pijn ook fysiologische veranderingen zoals ademhalingspatronen, tachycardie, pupilverwijding, veranderingen in de bloedstroom, enz.
Ook al is er beperkt onderzoek gedaan naar soortgelijke reacties bij schaaldieren. Deze fysiologische veranderingen werden in sommige gevallen nog steeds geregistreerd.
Ik heb al vermeld dat geschokte rivierkreeften relatief hogere serotonineconcentraties in de hersenen hadden in combinatie met verhoogde bloedglucose, wat een stressreactie suggereert. Een andere wetenschapper registreerde een verlaging van de hartslag na autotomie van de klauw tijdens een agonistische ontmoeting en suggereerde dat dit een poging zou kunnen zijn om overmatig bloedverlies te voorkomen. Deze effecten van klauwverwijdering duurden meer dan 24 uur.
Volgens een andere studie die werd gepubliceerd in het tijdschrift Biology Letters, reageren Europese kustkrabben fysiek op een pijnprikkel.
Toen de onderzoekers hun hemolymfe (of "bloed") testten, had het drie keer zoveel melkzuur. Kortom, dit is een duidelijk fysiologisch teken van stress.
Bij compromissen is duidelijk sprake van een vorm van verwerking waarbij de verschillende behoeften van het dier worden afgewogen. Het betekent dat de respons hetzelfde moet zijn, ongeacht andere motiverende prioriteiten. Het mag niet alleen een reflex zijn (veroorzaakt door nociceptie).
Of je nu hongerig of verzadigd bent, de reactie moet hetzelfde zijn.
Dit is belangrijk voor pijnonderzoek omdat het een sterke indicator is dat de reactie op de schadelijke stimulus niet puur reflexief is.
Het effect van pijnstillers zou hun gevoeligheid voor de schok op een dosisafhankelijke manier moeten verminderen.
Bijvoorbeeld, in de krab, Chasmagnathus granulatus, veroorzaakt een elektrische schok die wordt toegediend via twee kleine gaatjes die in het schild zijn geboord, een defensieve dreigingsvertoning. Injectie van pijnstillers verminderde de gevoeligheid van de krabben voor de schok, waarbij het analgetische effect afnam naarmate de tijdsduur tussen injectie en schok groter werd.
Een ander experiment toonde aan dat schadelijke stimuli die op een specifieke antenne werden toegepast, resulteerden in een reflexrespons en langdurige gedragsaandacht voor het getroffen gebied, dat verdween toen benzocaïne een plaatselijke verdoving werd gegeven.
Dit is met name interessant dat pijnstillers de reactie op verwonding bij schaaldieren blijkbaar verminderden.
Het punt is dat als de reflexreacties (op verwonding) alleen als een basismiddel van zelfbehoud waren en niets met pijn te maken hadden, de plaatselijke verdoving geen enkel effect zou hebben gehad. Omdat het niets doet om de blessure te verhelpen en alles te maken heeft met het verminderen van het pijngevoel.
Alleen al het feit dat dingen als anesthetica de reactie op verwonding lijken te verminderen, suggereert absoluut dat de schadelijke stimuli verder gaan dan alleen een simpele melding en dat ze de oorzaak van die stimuli moeten vermijden, louter om te overleven.
Lange tijd dachten wetenschappers niet eens dat ongewervelde dieren pijn konden voelen. Iedereen dacht dat ze gewoon mechanisch reageerden. Nou, vergeleken met ons complexe zenuwstelsel was het logisch. Maar hun zenuwstelsel heeft zijn eigen complexiteit.
Voor zover ik weet, hoeven wetenschappers momenteel nog steeds geen ethische formulieren te wissen om te experimenteren met krabben, rivierkreeften, garnalen, enz. De situatie is echter aan het veranderen.
In Zwitserland hebben ze er bijvoorbeeld voor gekozen om wetgeving vast te stellen dat kreeften moeten worden bedwelmd of uitgeschakeld voordat ze worden gekookt.
Wat is pijn? Het lijkt misschien een vraag waarop iedereen het antwoord al weet, maar het is eigenlijk een vrij subjectief idee en zelfs mensen ervaren het heel anders.
Bij dieren ligt het veel ingewikkelder. Sterker nog, niemand begrijpt echt wat pijn eigenlijk is bij dieren en in het bijzonder bij schaaldieren. Dat is de reden waarom er geen overtuigend onderzoek is dat aangeeft dat kreeften, krabben, rivierkreeften, garnalen en andere schaaldieren pijn kunnen ervaren - alleen niet op dezelfde manier als mensen.
Misschien is het meest overtuigende argument dat schaaldieren pijn voelen niet hun gedrag, maar eerder de aanwezigheid van nociceptor-achtige structuren in hun zenuwstelsel en hun reactie op pijnstillers.
Toch is het voor ons momenteel onmogelijk om precies te weten wat hun ervaring is als reactie op prikkels. Vanwege de aard van pijn zelf, zullen we het misschien nooit zeker weten! Daarom is het menselijker om ze te benaderen in de veronderstelling dat krabben, rivierkreeften en garnalen pijn voelen.
Het is een belangrijke vraag in de bio-ethiek en op het gebied van dierenverzorging, omdat we ze geen leed willen bezorgen. We moeten er altijd voor pleiten om levende organismen om ons heen met respect te behandelen. Er is tenslotte enorm veel bewijs dat suggereert dat ze pijn voelen.
