رفتار اجتماعی: آیا می تواند مغز را تغییر دهد؟

واژگان کلیدی

۱- سیستم اجتماعی آ.بورتونی

۲- تغییرات در مغز

۳-  دامنه شناخت اجتماعی آ.بورتونی

۳-۱ آیا نر ها می توانند فریبکار باشند؟

۳-۲ سلسله مراتب توجه در بین جنس نر ماهیان

۳-۳ نر ها زمانی که تحت نظر قرار گرفته باشند رفتارشان را تغییر می دهند

۳-۴ وجه های متغیر در نر ها

۳-۵  عواقب ژنومی انتخاب جفت توسط  جنس ماده

۴- خلاصه

سلسله مراتب حکمرانی در بین گونه های اجتماعی شایع است. در وهله اول جایگاه اجتماعی از طریق نزاع بین گونه ها بوجود می آید و سپس مستقیما از طریق سیگنال های مختلف بیان می شود. تعاملات اجتماعی به شکلی حساس به جایگاه نسبی جانورانی که با هم تعامل دارند بستگی دارد. اما جانوران چگونه اطلاعاتی را که بر اساس آن رفتار خود را باید کنترل کنند به دست می آورند و چگونه از آن اطلاعات برای کاری که باید انجام دهند استفاده می کنند؟ چه مکانیزم مغزی ای در زیر اینگونه حس شناختِ جانوری قرار دارد؟ به طور ویژه با استفاده از مدلی ماهیِ مناسب که به تعاملات پیچیده اجتماعی بستگی دارد، توضیح خواهیم داد چگونه محتوای اجتماعی رفتار مغز را شکل می دهد و در عوض، رفتار حیوانات را در حین تعامل با هم تغییر می دهد. حیوانات با دقت تعاملات اجتماعی را زیر نظر می گیرند و به گردآوری اطلاعات می پردازند تا سپس رفتار های اجتماعی آتی شان را تنظیم نمایند. فرصت های اجتماعی تغییرات سریعی در حالت ژن های روی هسته اصلی درون مغز ایجاد می کنند و این پاسخ های ژنومی حیوانات را آماده می کند تا رفتارشان را برای ورود به مکان های اجتماعی متفاوت تغییر دهند. هم موفقیت و هم شکست اجتماعی باعث بروز تغییر در اندازه سلول های عصبی و اتصالات هسته اصلی می شود. درک مکانیزمی که به واسطه آن اطلاعات اجتماعی به سلول منتقل می شود و همینطور تغییرات مولکولی درک عمیقی¬تری از سیستم های مغزی مسئول در ادراک حیوانات را فراهم می آورد.

در سیستم های اجتماعی، حیوانات باید برای بقا و رشد در محیط اجتماعی و فیزیکی خود با بقیه حیوانات به تعامل بپردازند. به طور جالبی در طی تکامل گونه ها سیستم های متنوع اجتماعی مکررا در فیلوژنی به وجود آمده اند، که نشان دهنده سازگاری با محیطی است که به واسطه ظرفیت های ذاتی گونه محدود شده است. احتمالا در طول ادوار برای نخستین بار زمانی که حیوانات حول منابع غذایی گرد هم می آمدند گروه های جانوری شکل گرفتند و به خاطر این گونه برخورد ها برای دست¬یابی به منابع غذایی بود تعاملات اجتماعی منظمی شکل گرفت. اینگونه تصور می شد که تمام چنین گروه های اجتماعی به شکل گروه های جمعیتی به حیات خود ادامه دادند زیرا عضوی از گروه بودن باعث می شود تا حیوانات به منافع ژنتیکی دست یابند. از آنجایی که رفتار یک وجه کلیدی بین حیوان و محیط اطرافش است، در مواجه با شرایطی نو حیوانات برای بار نخست از طریق تغییرات رفتاری بدان پاسخ می دهند، در حالی که سازگاری در مورفولوژی، فیزیولوژی و تاریخچه زندگی طولانی تر از این حد است. در حالی که رفتار شناسان تمایل دارند روی مکانیزم ها و توسعه رفتاری تمرکز نمایند، بوم¬شناسان رفتاری به طور معمول روی علت و عواقب رفتار های اجتماعی تمرکز می نمایند. در این بررسی، نشان خواهم داد چگونه ترکیب این شیوه های تفکر در یک سیستم اجازه درک مکانیستی رفتار حیوان از اکوسیستم و مغز اجتماعی¬اش را به ما خواهد داد (رابینسون، فرناند، کلیتون، 2008). همچنین دشواری های شناختی یک زندگی اجتماعی و برخی از نمونه های چگونگیِ تاثیر رفتار های اجتماعی بر روی مغز که مهارت های شناختی را شکل می دهد را توضیح خواهم داد. ارسطو، در نوشته های پرکار و آگاهانه اش، چهار علت رفتاری را شناسایی نمود که باید بررسی شوند (هلادکی و هاولیسک، 2013). تقریبا 2300 سال بعد از ارسطو، تین¬برگن در مقاله کلاسیک اش چهار علت ارسطو را دوباره کشف کرد و آنها را در طبقه¬بندی مدرن¬تری قرار داد: توضیحات تقریبی مثل هورمون ها و فعالیت های طبیعی و یا توضیحات تکاملی یا نهایی همچون سازگاری که تناسب و مسیر فیلوژنتیکی گونه جانوری را ایجاب می کند مستقیما سببی هستند (تین¬برگن، 1963). در این بررسی، از سطح توضیح ارسطو/تین¬برگن برای درک رفتار اجتماعی بالاخص برای دست یابی به نگرشی در نیازهای شناختی مکان های عمومی زندگی حیوانات استفاده کردیم. برای درک رفتار اجتماعی در متنی طبیعی، نیازمند ارگانیسمی برای مدل بودم که اجازه دهد شرایط طبیعی را با اعتماد کافی در آزمایشگاه برای حصول اطمینان از دست یابی به نتایج طبیعی اجرا کرد. گونه های ماهیان انتخاب های طبیعی محسوب می شوند زیرا اجازه می دهند تا شرایطی نیمه طبیعی را ایجاد کرد که از خلال آن آزمایش های دقیق بدون تغییر رفتار حیوان انجام داد. به طور خاص، از آنجایی که اطلاعات اجتماعی ضروری هستند، لازم است به حیوانات اجازه دهیم در گروه های اجتماعی عادی شان زندگی کنند. ماهیان %50 گونه های مهره¬دار را تشکیل می دهند و به طور چشمگیری برای درک پیچیدگی های اجتماعی از آنها استفاده می شود. (برسی شده در مقاله براون، لالاند و کروس، 2011). علاوه بر این، ماهیان نماینده 400 میلیون سال تکامل هستند و ابعاد طبقه¬بندی شان فواصل فیلوژنتیکی از قورباغه ها گرفته تا انسان ها را در نوردیده اند(رومر، 1959). گونه های ماهیان سیستم های حسگری را به خدمت گرفته اند گه به طور پیچیده با محیط ویژه شان انطباق دارد (یعنی دید، بویایی، چشایی و شنوایی)، ولی همچنین حسگر مکانیکی تشخیص (یعنی جط جانبی)، جوانه های خارجی چشایی و تعداد زیادی سیستم های گیرنده الکتریکی که منجر به تکامل ساختار های مغزشان شده است (بررسی شده در کولین و مارشال، 2003). همچنین دانسته شده که در بین گونه های ماهیان، هر گونه سیستم اجتماعیِ شناسایی شده از مونوگامی و چند همسری تا حیوانات تغییر جنسیتی تکامل یافته اند (دسیاردین و فرناند، 2009؛ کیملیساید، 1979). در گونه های مختلف ماهیان مهارت های شناختی در حوزه های مختلفی از جمله مهارت های پیدا کردن غذا (براناس و اریکسون، 1999)، استفاده از ابزارآلات (پتسکو، 2010؛ تیمز و کینلیسلید، 1975)، حافظه فضایی و تغییر دادن محیط (هاگز و بلایت، 1999) نشان داده شده است. نمونه های هوش اجتماعی در ماهیان با استفاده از این موضوع که در محیط های زندگی گروهی چگونه تعامل دارند (بالشاینه ارن، نیت، رید و تابورسکی، 1998)، ارتقای بقای نوزاد از طریق مراقبت های هر دو والد (آلونزو، مک¬کای و وان دن برگ، 2001؛ گراس و سارجنت، 1985؛ هوریگان، 1989؛ وان دن برگ و مک¬کای، 2001)، همکاری در شکار (دایمنت و اشپیگل، 1985؛ وایل، مانیکا و بشاری، 2013) و اشتراک¬گذاری اطلاعات راجع به گشت شکارچیان (پیچر، گرین و ماگوران) اندازه-گیری شده است. در بین گونه های ماهیان، گونه سیچلاید که به صورت دسته¬جمعی در شکاف دره دریاچه های شرق آفریقا زندگی می کنند دامنه ای از گونه سازگار و کم نظیری را به همراه سیستم های اجتماعی موجود زیادی فراهم می آورد. تقریبا این 2000 گونه در زمان نسبتا کوتاهی درون سیستم های زیست¬محیطی مختلف بسیاری تنوع پیدا کرده اند (براواند و همکاران، 2014). گونه سیچلاید آفریقایی از اواخر قرن نوزدهم مورد مطالعه قرار گرفته است، که قابل توجه¬ترین آنها در دریاچه تانگانیا توسط بولنگر (1898) صورت گرفته، کسی که چهار جلد کتاب راجع به ماهیان آب شیرین آفریقا به چاپ رسانده است. استعمار آفریقا توسط اروپاییان باعث اجرای تحقیقات بیشتری روی ماهیان به عنوان منابع بالقوه شد و بالاخص توسط ماکس پول (1956) به شکل مناسبی مطالعه شدند، محققی که تحلیل های جامعی راجع به گونه ماهیان سیچلاید و سایر جانداران در دریاچه تانگانیکا انجام داد و چند جلد کتاب کامل که به توصیف کار هایش می پرداخت نوشت. دامنه های گونه های موجود در برخی از دریاچه های آفریقا بالا ترین نرخ زاد و ولد را دربین مهره داران شناخته شده دارا هستند (مک¬کون، 1997)؛ تنوع فنوتیپ ماهی سیچلاید شامل تفاوت های موجود در رفتار، شکل بدن، رنگ و ویژگی های تغذیه ایست. اینکه دقیقا چگونه این ماهی فنوتیپ بسیار گسترده اش را تکامل بخشیده همچنان غیر قابل توضیح است. ولی بررسی دقیق یکی از گونه ها که در اینجا توصیف شده است پیشنهاد می دهد احتمالا سازگاری منحصر به فرد با جانداران بسیار اجتماعی یک توضیح نسبی برای این سوال باشد. من رفتار اجتماعی گونه ماهی سیچلاید، آستاتوتیلاپیا بورتونی (قبلا با نام هاپلوکرومیس بورتونی)، را در دریاچه تانگانیکا مطالعه کردم. در حین استفاده از این گونه در قالب مدل تحقیق مشخص شد که سلسله مراتب سیستم اجتماعی جنس نر نیازمند مهارت های خاص اجتماعی است، و علاوه بر این، تعاملات اجتماعی می توانست مغز را تغییر دهد. آستاتوتیلاپیا بورتونی فرصتی منحصر به فردی برای کشف اینکه چگونه رفتار های اجتماعی مغز را تغییر می دهد فراهم می آورد زیرا (1) سیستم اجتماعی و دفاع از منابع را می توان با اطمینان و با دقت در آزمایشگاه اجرا کرد، (2) جایگاه جنس نر از طریق فنوتیپی با رنگ روشن، به همراه نوار تاریکی در چشمش مشخص می شود که باعث می شود این دسته از ماهیان به خوبی قابل تشخیص باشند و رفتارشان به آسانی سنجیده شود، (3) در این گونه، مثل تمام مهره¬داران، عصب های GnRH1 موجود در مغز مسئول کنترل زاد و ولد است، اما می توان رفتار،گردش هورمونی، بافت ها، سلول ها و حالات مولکولی آ.بورتونی را اندازه¬گیری کرد. و (5) ژنوم آ.بورتونی توالی سازی شده است (براواند و همکاران، 2014) و بدین طریق می توان آزمایشاتی را در سطح ژنوم انجام داد که قبلا ممکن نبوده است.