«تجربه» اضطراب را خاموش میکند
وقتی «متیو زیپل» (Matthew Zipple)، پژوهشگر پسادکتری، موشهای آزمایشگاهی را در یک محوطه بزرگ و محصور در نزدیکی پردیس دانشگاه «کرنل» رها کرد، اتفاقی چشمگیر رخ داد. این موشها که تا آن زمان فقط در قفسی کمی بزرگتر از یک جعبه کفش زندگی کرده بودند، طبق گزارش سایت دانشگاه، روی پاهای عقب خود ایستادند، هوا را بو کرده، وارد علفزار شدند و شروع به جستوخیز روی آن کردند؛ شیوهای کاملا تازه از حرکت و تجربهای کاملا نو برای آنها. این تنها یکی از تجربههای متعدد آنها بهعنوان موشهای «باز وحشیشده» (rewilded) بود.
در پژوهشی که ۱۵ دسامبر در نشریه Current Biology منتشر شده است، پژوهشگران طی دو سال چندین گروه از موشهای آزمایشگاهی را «باز وحشیسازی» (Rewilding) کردند و دریافتند پاسخ آنها به ترس در یکی از آزمونهای کلاسیک سنجش اضطراب، کاهش یافته یا حتی برعکس شده است؛ آن هم پس از زندگی در محیط طبیعی، حتی فقط به مدت یک هفته.
پژوهشگران برای سنجش اضطراب موشها از رایجترین و یکی از انسانیترین ابزارهای پژوهشی استفاده کردند: هزارتویی موسوم به «ماز بعلاوه مرتفع». این هزارتو دو بازو دارد که موش میتواند در آنها کاوش کند: یکی محصور با دیوارهها که موش در آن احساس امنیت بیشتری دارد و دیگری باز و مرتفع، شبیه یک تخته که موش در آن احساس آسیبپذیری میکند. در هزاران مطالعه، پژوهشگران مدت زمان حضور موشها در هر بخش را اندازهگیری کردهاند و بهطور گسترده نشان دادهاند که پس از مواجهه اولیه، موشها به تدریج زمان کمتری را در بخشهای باز و بدون پوشش میگذرانند؛ الگویی که بهعنوان شکلگیری پاسخ ترس تفسیر میشود.
تیم کرنل پیش از «باز وحشیسازی»، گروههایی از موشهای آزمایشگاهی را در معرض این هزارتو قرار داد و سپس نیمی از آنها را به محیط طبیعی منتقل کرد. در آزمونهای بعدی، موشهایی که در آزمایشگاه باقی مانده بودند، پاسخ کلاسیک را نشان دادند: سپری کردن زمان هرچه کمتر در بازوهای باز؛ اما زمانی که موشهای «باز وحشیشده» دوباره در معرض هزارتو قرار گرفتند، رفتار متفاوتی از خود نشان دادند.
زیپل، نویسنده نخست مقاله میگوید: «موشهای باز وحشیشده یا هیچ واکنش مبتنی بر ترس نشان ندادند، یا واکنش ترس آنها بهمراتب ضعیفتر بود».
پژوهشگران همچنین دریافتند موشهایی که در آزمایشگاه بارها در معرض هزارتو قرار گرفته بودند و پاسخ ترس تثبیتشدهای داشتند پس از زندگی در محیط طبیعی، اضطرابشان معکوس شده است؛ یعنی به سطح اولیه و طبیعی بازگشت.
این پژوهش همراستا با پژوهشهای روانشناسی انسان است که نشان میدهد دامنه متنوعتری از تجربهها، احساس عاملیت (قدرت کنشگری) را افزایش داده و اضطراب را کاهش میدهد.
این پژوهش همچنین نتایج مهمی برای شیوه انجام پژوهشهای رفتاری روی موشها دارد و به یک بحث دیرینه در جامعه علمی درباره میزان تعمیمپذیری یافتههای مبتنی بر مدلهای موشی به سلامت انسان دامن میزند؛ بحثی که در آن برخی معتقدند موشها مدلهای ناکافی برای مطالعه انسان هستند.
به منظور آشنایی بیشتر با این پژوهش، خبرنگار آناتک با دکتر «متیو زیپل» (Matthew Zipple)، نویسنده نخست این پژوهش مصاحبهای انجام داده است که در ادامه آن را میخوانید.
دکتر متیو زیپل
پژوهش شما نشان میدهد که «باز وحشیسازی» صرفا یک راهبرد برای غنیسازی محیطزیست نیست بلکه نوعی نقد روششناختی بر دههها پژوهش رفتاری مبتنی بر آزمایشگاه است.
آیا این پژوهش را میتوان فراخوانی برای بازاندیشی در این دانست که آیا آزمونهای کلاسیک اضطراب مانند «ماز بعلاوه مرتفع» واقعا بازتابدهنده رفتار موشها در شرایط واقعی زندگی هستند یا نه؟
ما دهههاست که موشها را در آزمایشگاه مطالعه میکنیم و این کار به دلایل علمی موجهی انجام شده است. آزمایشگاه دسترسی بینظیری به مغز جانوران و فیزیولوژی محیطی آنها فراهم میکند؛ دسترسی که در محیط طبیعی عملا ممکن نیست. همچنین امکان انجام آزمایشهای دقیق و کنترلشده را فراهم میکند، به طوری که بسیاری از متغیرهای بالقوه مخدوشکننده، میتوانند ثابت نگه داشته شوند.
اما وعده این رویکرد این بوده است که نتایج حاصل از آزمایشگاه به محیطهای دیگر و به انسان قابل تعمیم باشد. اکنون بیش از پیش روشن شده است که برای بسیاری از نتایجی که برای ما اهمیت اساسی دارند؛ از جمله اضطراب، ایمنیشناسی و اثربخشی برخی داروهای پیشبالینی، این تعمیم پذیری اغلب وجود ندارد.
یکی از اهداف ما از باز وحشیسازی موشها این است که این پرسش را مطرح کنیم: آیا نتیجهای که در آزمایشگاه به دست آمده، به محیطهای پویا و چالشبرانگیزی که موشها و انسانها برای مواجهه با آنها تکامل یافتهاند نیز تعمیم پذیر است یا نه؟
برای برخی ویژگیها، پاسخ مثبت خواهد بود که بسیار ارزشمند است؛ زیرا نشان میدهد میتوان آن ویژگیها را به طور قابل اعتماد در شرایط آزمایشگاهی مطالعه کرد. اما برای صفات دیگر از جمله فرایند شکلگیری پاسخ ترس جواب منفی است؛ بنابراین اگر میخواهیم به نتایجی واقعا قابل تعمیم برسیم، باید این ویژگیها را در زمینههای محیطی متعدد مطالعه کنیم.
برای مطالعه بیشتر در این زمینه میتوانید به این مقاله مروری با دسترسی آزاد مراجعه کنید که در آن انگیزههای این رویکرد و نقاط قوت و ضعف مطالعات آزمایشگاهی موشها را شرح دادهایم. دیدگاهی مشابهی نیز وجود دارد که پیشتر توسط «آندریا گراهام» (Andrea Graham) از دانشگاه پرینستون (پژوهشگر ایمنیشناسی موشهای باز وحشیشده) منتشر شده است.
شما «عاملیت» را محور اصلی در کاهش اضطراب موشهای «باز وحشیشده» میدانید. عاملیت را چگونه از مفاهیمی مانند «جستجو» یا «کنجکاوی» در جانوران غیرانسانی متمایز میکنید و آیا میتوان آن را بدون نسبتدادن ویژگیهای انسانی به حیوانات (انسانانگاری) اندازهگیری کرد؟
من از «عاملیت» تعریف نسبتا مشخصی دارم: توانایی یک موجود زنده برای تغییر تجربههای محیطیاش در نتیجه رفتار خودش. در قفس، این توانایی بسیار محدود است. بله، یک موش میتواند در فضای کوچکی حرکت کند؛ اما نمیتواند محیط اجتماعی خود را تغییر دهد. نمیتواند زمین را بکند. نمیتواند به طور موثر از نور یا دما اجتناب کند یا به دنبال آنها برود و نمیتواند برای غذا شکار کند.
انگیزههایی مانند کنجکاوی با این مفهوم مرتبطاند؛ اما عاملیت شامل امکان پیگیری آن انگیزههای کاوشگرانه یا کنجکاوانه نیز میشود؛ چیزی که موشهای آزمایشگاهی عملا از آن محروماند.
انسانانگاری همیشه خطری بالقوه در مطالعه زندگی درونی حیوانات است. من هرگز فرض نمیکنم که ادراک یک موش از عاملیت یا اضطراب همانند ادراک خودم باشد، به احتمال زیاد این ادراک در جنبههای مهمی متفاوت است.
اما به نظر من، برای بسیاری از پژوهشگرانی که با موشها کار میکنند، خطر بزرگتر «انسانزدایی» است؛ خطایی که نقطه مقابل انسانانگاری محسوب میشود. انسانزدایی یعنی این فرض نادرست که زندگی درونی جانوران اساسا با زندگی درونی انسان متفاوت است و در نتیجه، نقش هیجانها یا تجربههای ذهنی به کلی انکار میشود. چنین رویکردی خطر نادیده گرفتن مولفههایی را دارد که احتمالا نقش بسیار مهمی در انگیزهها و رفتار جانوران ایفا میکنند.
با وجود آنکه محوطههای میدانی شما طبیعیتر از قفس هستند، همچنان محیطهایی کنترلشده محسوب میشوند.
آیا ممکن است بخشی از اثرات مشاهده شده ناشی از کاهش استرس مزمن (مانند انزوا یا بیتحرکی) باشد، نه افزایش عاملیت؟ مطالعات آینده چگونه میتوانند این عوامل را از یکدیگر تفکیک کنند؟
محوطههای ما برخی منابع استرس را حذف میکنند؛ اما در عین حال استرسهای دیگری را اضافه میکنند. موشی که در قفس زندگی میکند، هرگز نگران گرم یا سرد ماندن نیست. نگران گرسنگی یا مواجهه با عوامل بیماریزا نیست؛ بنابراین این نوع عوامل استرسزای فیزیکی در محوطههای ما در واقع بسیار بیشتر حضور دارند.
با این حال، آنچه محوطههای ما فراهم میکنند، دسترسی به دامنه بسیار گستردهتری از تجربههاست(مثبت و منفی، ایمن و پرخطر) همچنین نقش بسیار پررنگتری برای هر موش در کنترل و واکنش به این تجربهها.
بسیاری از داروهای ضداضطراب با استفاده از موشهای آزمایشگاهی استاندارد توسعه و اعتبارسنجی میشوند.
با توجه به یافتههای شما، آیا ممکن است برخی از این درمانها در محیطهای فقیر از نظر تجربه موثر به نظر برسند؛ اما در زمینههای غنیتر از تجربه کارایی خود را از دست بدهند و به گسست میان نتایج بهدستآمده در مدلهای جانوری و پیامدهای واقعی در انسان دامن بزنند؟
این موضوع برای من نگرانی بسیار جدی است؛ نه فقط در مورد داروهای ضداضطراب بلکه درباره تمام درمانهای دارویی. این نگرانی انگیزه بخش بزرگی از پژوهشهای من است. در ایالات متحده، کمتر از ۱۰ درصد داروهایی که در آزمایشهای پیشبالینی روی جانوران موفق ظاهر میشوند، در نهایت برای انسان ایمن و موثر تشخیص داده شده و مجوز مصرف میگیرند؛ نرخی که در سطح جهانی نیز تقریباً مشابه است. این آمار نشاندهنده کارنامهای بسیار ضعیف است.
چه چیزی این فاصله عظیم میان نتایج آزمایشگاهی و کاربرد در دنیای واقعی را توضیح میدهد؟ من فکر میکنم بخش بزرگی از آن به خودِ محیط آزمایشگاه بازمیگردد.
این به آن معنا نیست که توسعه دارو نباید با آزمایشهای آزمایشگاهی آغاز شود، قطعا باید آغاز شود. اما پس از آن، باید مرحله دیگری از آزمونهای پیشبالینی وجود داشته باشد که در آن داروهای امیدوارکننده روی جانورانی که خارج از محیط آزمایشگاهی زندگی میکنند آزمایش شوند. داروهایی که هم در محیط آزمایشگاه و هم در این محیطها ایمن و موثر هستند، همانهاییاند که باید بر آنها تمرکز کرد؛ زیرا بیشترین شانس را برای پر کردن فاصله میان نتایج جانوری و کاربرد انسانی دارند.
به نظر من، اثر محیط آزمایشگاه احتمالا بیش از همه برای داروهایی اهمیت دارد که قرار است اختلالات رفتاری مانند اضطراب و افسردگی را درمان کنند، هرچند این فهرست قطعا گستردهتر است.
نمونهای بسیار قابل توجه، مطالعهای به سرپرستی «استفان روشهارت» (Stephan Rosshart) در سال ۲۰۱۹ درباره دارویی برای درمان «سپسیس» است. این دارو در موشهای آزمایشگاهی که در شرایط استریل و با سیستم ایمنی نابالغ زندگی میکردند، بسیار موثر بود. اما در نخستین مرحله کارآزمایی بالینی، تقریبا همه شرکتکنندگان انسانی را به آستانه مرگ رساند؛ زیرا باعث یک پاسخ التهابی سیستمیک موسوم به «طوفان سیتوکینی» شد.
«روشهارت» سپس همان دارو را در موشهایی با میکروبیوم «وحشی» و سیستم ایمنی بالغ دوباره آزمایش کرد و دقیقا همان واکنشی را مشاهده کرد که در انسانها دیده شده بود.
بنابراین، این نقد و فرصت صرفا به مطالعات رفتاری محدود نمیشود.
شما و دکتر «شیهن» (Sheehan) میان یافتههای خود و افزایش اضطراب در جوانان جوامع مدرن شباهتهایی ترسیم کردهاید و پیشنهاد دادهاید که «فقرِ تجربه» - کمبود تعاملات متنوع، بدنی و چالشبرانگیز با جهان واقعی- ممکن است عامل پنهانی آسیبپذیری سلامت روان باشد.
این مفهوم را تا چه اندازه میتوان با دقت علمی از موش به انسان تعمیم داد و پژوهشگران در این استنباطهای میانگونهای چه ملاحظاتی را باید رعایت کنند؟
من ادعا نمیکنم آنچه ما مطالعه کردهایم، به طور مستقیم معادل شکلگیری اضطراب در انسانها در شرایط فقرِ تجربه باشد. با این حال، انجام چنین پژوهشی بدون دیدن ارتباط آن با انسان غیرممکن است. ما میدانیم که فقدان دسترسی به ریسک قابل مدیریت و فقرِ تجربه به شدت با اضطراب در انسانها مرتبط است؛ اما اینکه این رابطه علّی باشد یا نه، همیشه دشوار است.
در اینجا میبینیم که وقتی به طور آزمایشی فقرِ تجربه را در یک موش کاهش میدهیم، واکنش ترس در موشها معکوس میشود. قدرت مطالعات حیوانی در این است که میتوانیم متغیرهایی را به صورت تجربی دستکاری کنیم که در انسانها امکانپذیر نیست.
آیا این بدان معناست که میتوانیم با قطعیت بگوییم فقرِ تجربه باعث اضطراب در انسان میشود؟ قطعا نه. اما این یک مدرک اضافی است؛ نوع متفاوتی از مدرک که این فرضیه را بیشتر تقویت میکند.
در برخی کشورها، دسترسی به تاسیسات پژوهشی بزرگ در فضای باز اغلب محدود است.
آیا رویکردهای مقیاسپذیر و کمهزینه؛ مانند محیطهای پیچیدهتر درون قفس یا میکرواکوسیستم نیمهطبیعی میتوانند مزایای شناختی و هیجانی «باز وحشیسازی» را در شرایط محدود منابع تا حدی شبیه سازی کنند؟
بله، فکر میکنم هر اقدامی که بتواند پیچیدگی، پویایی، چالش و فرصت بیشتری را به تجربه موشها در آزمایشگاه اضافه کند، یک گام رو به جلوست.
البته باید گفت هزینه مطالعه موشها در تأسیسات پژوهشی فضای باز، بسته به مقررات و هزینههای جایگزینِ مطالعات آزمایشگاهی، لزوما آنقدرها هم که تصور میشود بالا نیست. هزینههای اولیهای برای ساخت این تاسیسات وجود دارد؛ اما در یک بازه زمانی سه تا پنجساله، مطالعه موشها در محوطههای بیرونی در ایالات متحده در مجموع برای ما ارزانتر از مطالعه آنها در آزمایشگاه تمام شده است.
آیا انتظار دارید سن یا مرحله رشدی موشها بهطور معناداری اثر« باز وحشیسازی» را تعدیل کند؟ برای مثال، آیا باز وحشیسازی در اوایل زندگی میتواند اثرات پایدارتر و ماندگارتری نسبت به مداخله در بزرگسالی داشته باشد؟
این پرسشی بسیار هیجانانگیز است و در حال حاضر به طور فعال در حال پیگیری آن هستیم. در حال حاضر، موشهایی داریم که واقعا در محوطههای بیرونی متولد شدهاند و بسیاری از آنها از مادرانی متولد شدهاند که خودشان نیز در همین محوطهها به دنیا آمدهاند.
بنابراین قادر خواهیم بود طیف گستردهای از فنوتیپهای رفتاری شامل رفتار اضطرابی، کاوشگری، کنترل جنبشی و حافظه را میان موشهایی که در محوطهها متولد شدهاند، موشهایی که در بزرگسالی به محوطه منتقل شدهاند و موشهایی که تمام عمر خود را در آزمایشگاه گذراندهاند مقایسه کنیم.
بر اساس درک نظری ما از رشد و انعطافپذیری، انتظار دارم اثر «باز وحشیسازی» در موشهایی که در محیط طبیعی متولد شدهاند یا در دوران نوزادی به آن منتقل شدهاند، بیشترین شدت را داشته باشد. اما به زودی دادههای دقیقتری خواهیم داشت.
در نهایت، اگر بخواهید بر اساس یافتههای این پژوهش، یک اصلاح روششناختی یا اخلاقی در شیوه انجام پژوهشهای علوم اعصاب رفتاری پیشنهاد دهید؛ اصلاحی که قابلیت پذیرش جهانی داشته باشد،آن اصلاح چه خواهد بود؟
اگر میتوانستم با یک بشکن زدن تغییری در شیوه انجام پژوهشهای علوم اعصاب رفتاری ایجاد کنم، این بود که هر دانشمند علوم اعصاب شناخت عمیقی از بومشناسی، تاریخ طبیعی و تکامل جانوری داشته باشد که آن را مطالعه میکند. سپس از خود بپرسد روشها و مداخلات پژوهشی او تا چه حد با آن تاریخ طبیعی سازگار است و چه کاری میتواند انجام دهد تا این دو را به یکدیگر نزدیکتر کند.
انتهای پیام/