Servizio Comunitario di Informazione in materia di Ricerca e Sviluppo - CORDIS

Nuovi metodi per valutare la risposta dei pesci allo stress

I pesci di allevamento sono sottoposti a molti fattori di stress che hanno un impatto importante sulla loro salute e possono persino portare alla loro morte prematura. Il progetto COPEWELL ha tentato di aiutare gli allevatori ittici a gestire questo problema mediante lo sviluppo di metodi che consentiranno loro di comprendere meglio come i pesci vivono l’ambiente che li circonda.
Nuovi metodi per valutare la risposta dei pesci allo stress
Il progetto COPEWELL (A new integrative framework for the study of fish welfare based on the concepts of allostasis, appraisal and coping styles), finanziato dall’UE, si è concluso nel dicembre del 2015, anche se il team del progetto intende proseguire con la pubblicazione di altri articoli nel 2016. Il loro principale obbiettivo, che consisteva nel fornire una migliore comprensione della fisiologia, biologia e comportamento dei pesci, i meccanismi di base e il modo in cui si sviluppano gli stili di difesa, è stato fondamentalmente raggiunto.

Il dott. Tore Kristiansen ha coordinato il progetto per l’Istituto di ricerca marina in Norvegia. Egli spiega meglio in che modo questi risultati accrescono la nostra conoscenza relativa allo sviluppo del funzionamento del cervello, del comportamento e della risposta allo stress nei pesci di allevamento, e come il progetto fornisce strumenti per una migliore valutazione del benessere dei pesci e, ultimo ma non meno importante, accenna a delle soluzioni per migliorare questo benessere.

Perché è importante saperne di più circa il modo in cui i pesci vivono il loro mondo?

Perché è questo il benessere dei pesci! Noi vogliamo studiare come viene vissuta la qualità della vita dai pesci. Si è trattato di un’esperienza piacevole o no? Quanto piacevole o brutta è stata? Si discute ancora se i pesci abbiano o meno delle esperienze consapevoli, e questo è un argomento che volevamo studiare.

Quale metodologia avete utilizzato in questo studio?

La sfida era quella di sviluppare dei metodi in grado di rispondere alle nostre domande. In particolare per le specie allevate, le dimensioni necessarie e il numero delle arene sperimentali erano impegnativi. Abbiamo sviluppato diversi metodi e abbiamo usato il piccolo pesce zebra come organismo modello, e abbiamo poi adattato alcuni di questi metodi per le dimensioni di spigola, orata e salmone atlantico.

Un esempio di un metodo usato nell’ambito di COPEWELL è il Conditioned Place Preference Test, dove i pesci sono esposti a condizioni gratificanti o avverse in differenti aree di una vasca per pesci. Le aree dove essi hanno provato i presunti stimoli positivi o negativi erano caratterizzate da differenti fantasie sullo sfondo. Se i pesci vivono le condizioni come avverse, essi in seguito assoceranno questa fantasia con l’esperienza avversa ed eviteranno questa area e mostreranno in tal modo la loro esperienza soggettiva. Il contrario si verificherà se gli stimoli sono stati vissuti come positivi. Oltre al comportamento dei pesci, noi abbiamo anche guardato all’espressione genica dei cosiddetti geni a espressione rapida e delle monoammine nel cervello, in modo da studiare quali aree del cervello erano interessate.

Perché avete scelto di estendere questa ricerca a differenti specie?

Risulta importante riconoscere che un pesce non è solo un pesce. Ci sono circa 30 000 specie di pesci nel mondo, e ci sono probabilmente differenze più grandi tra le varie specie di pesce di quelle che ci sono tra un pipistrello e un elefante. Confrontare un salmone e una spigola è come confrontare una tigre e un cane, o un maiale e un cavallo. Persino all’interno della stessa specie noi abbiamo trovato differenti stili di difesa o “personalità”: i pesci si comportavano in modo differente e avevano differenti risposte neurofisiologiche e genomiche alle stesse esperienze.

Che cosa avete imparato riguardo alle conseguenze di uno scarso benessere dei pesci?

In molti degli esperimenti abbiamo potuto vedere che i pesci avevano una notevole capacità di adattarsi alle condizioni stressanti purché fossero in grado di gestire le sfide date. Un concetto centrale nel progetto è stato quello della “allostasi” quale modello alternativo al vecchio modello della omeostasi.

Invece di condizioni con il minor numero possibile di stressori, i pesci dovrebbero essere sottoposti a fattori di stress che essi sono in grado di affrontare con successo. Il cervello premierà il comportamento di successo e questa ricompensa è ciò che crea le esperienze piacevoli e un giusto benessere. Naturalmente, tutti gli organismi hanno risorse limitate: troppe sfide e troppi fattori di stress porteranno al logorio del fisico, e alla fine a un degrado del complessivo funzionamento fisiologico.

Oltre a questo, quali ritiene siano i risultati più importanti del progetto?

Nel progetto COPEWELL noi abbiamo forse per la prima volta nell’acquacoltura studiato in che modo le esperienze nella prima fase della vita influiscono successivamente su sviluppo, comportamento, neurochimica del cervello e risposte allo stress. Noi abbiamo mostrato che possiamo modificare il modo in cui i pesci reagiscono ai fattori di stress creando delle condizioni prevedibili.

Secondo il modello della allostasi, il pesce (o l’essere umano) regola le proprie funzioni fisiche in base alla domanda prevista. Se le condizioni sono prevedibili, ovvero se il pesce ha vissuto una situazione simile in precedenza ed è in grado di valutare cosa sta per accadere, esso reagirà in modo più appropriato allo stress invece di reagire in maniera eccessiva agli stimoli e di investire più risorse del necessario per la gestione dello stress.

Finalmente adesso abbiamo una migliore comprensione dei meccanismi di base nel cervello, ma qui la maggior parte della mappa è piena di aree in bianco. Ci troviamo ancora nelle fasi iniziali della neuroscienza relativa al cervello dei pesci.

In che modo l’acquacoltura può beneficiare delle vostre scoperte?

La gestione dello stress è una importante fonte di mortalità nei pesci di allevamento. Se noi alleniamo i pesci a gestire fattori di stress come, ad esempio, l’affollamento o il pompaggio in un modo migliore, questo dovrebbe portare sia a un tasso di sopravvivenza più alto che a una crescita migliore. Anche i pesci hanno bisogno di allenamento e istruzione!

I nostri risultati hanno mostrato che i pesci hanno differenti stili di difesa e personalità che sono più o meno adatti per le condizioni dell’acquacoltura. Questo dovrebbe essere ulteriormente studiato e applicato nei programmi di allevamento.

Il progetto si è già concluso ma lei precedentemente ha detto che altri articoli giungeranno nel 2016. Ci può dire di più riguardo a questo lavoro ancora in corso?

Ormai ritengo che abbiamo pubblicato 25 articoli relativi al progetto, e più di 20 altri articoli sono in fase di sviluppo. Confidiamo che la maggior parte di essi verrà accettata. Io devo inoltre menzionare che abbiamo quattro dottorandi che hanno già discusso le loro tesi e altri che finiranno il corso quest’anno.

COPEWELL
Finanziato nell’ambito di FP7-KBBE
Pagina del progetto su CORDIS

Fonte: Intervista su research*eu rivista dei risultati n. 52 pagg. 12-13

Informazioni correlate