Smerte og nosisepsjon hos fiskSmerte og nosisepsjon hos fisk

Janicke NordgreenSeksjon for farmakologi og toksikologi

NVH30.11.2010

Oversikt

– Definisjoner og smertefysiologi– Hva vet vi om fisk?

Kan vi si noe om bevissthet hos fisk?– Kan vi si noe om bevissthet hos fisk?– Konklusjon

Definisjoner I– Smerte: ” En ubehagelig sensorisk og emosjonell opplevelse

assosiert med faktisk eller potensiell vevsskade, eller beskrevet som en slik skade ”

– Nosisepsjon: “De nevrale prosessene deteksjon og prosessering av potensielt vevsskadelige stimuli”

– Nosiseptor: “En sensorisk nerveende som responderer spesifikt påNosiseptor: En sensorisk nerveende som responderer spesifikt på potensielt vevsskadelige stimuli”

– Potensielt vevsskadelige stimuli:H• Høy varme

• Sterk kulde• Kraftig mekanisk trykkg y• Visse kjemiske stoffer

Loeser & Treede 2008

Smertefysiologi

Orion Pharma Fagserie, Smertebehandling av hund og katt

Definisjoner II

• Operasjonell definisjon på smerte1. Nosiseptorer2. Hjerneområder med en cortex-lignende funksjon3 Nervebaner fra nosiseptorer til den cortex-lignende hjernen3. Nervebaner fra nosiseptorer til den cortex-lignende hjernen4. Opioid reseptorer i CNS5. Analgetika modifiserer responsen på vevsskadelige stimuli. Egen-

administrering6. Unngåelses-responser overfor vevsskadelige stimuli7 Inelastiske unngåelses responser7. Inelastiske unngåelses-responser8. Persisterende unngåelses-responser. Assosiativ læring

9 B i hDunstan et al. 1991; Bateson 1992

9. Bevissthet

Hva vet vi om fisk?

1. Nosiseptorer (Sneddon 2002; 2003; Ashley et al. 2006; 2007)

2 Hjerne områder homologe til hippocampus amygdala og2. Hjerne områder homologe til hippocampus, amygdala og neocortex (Portavella et al. 2002; Rodriguez et al. 2002; Vargas et al. 2009)

3. Nervebaner fra nosiseptorer til hjernen (Dunlop & Laming 2005; Nordgreen et al 2007)Nordgreen et al. 2007)

4. Opioid reseptorer i CNS (Bird et al. 1988; Brooks et al. 1994; Ebbesson et al. 1996;

Sanchez-Simon & Rodriguez 2008)

5 V k d li ti li d df d Eff kt l tik5. Vevsskadelige stimuli endrer adferd. Effekt av analgetika (Sneddon 2003; Newby et al. 2009)

6.-8. Unngåelse responser er relativt inelastiske og i t dpersisterende (Beukema 1969; 1970; Woodard & Bitterman 1973; Nordgreen et al. 2009)

8. Klassisk betinging (Scobie 1973; Zerbolio & Royalty 1982; 1983; Nordgreen et al. 2009)

9. Bevissthet?

Kan vi si noe om bevissthet hos fisk?

• “The hard problem”E l j• Evolusjon

• Hvorfor bevissthet?• Definisjoner på bevissthet• Adferd som indikerer bevissthet• Menneskets hjerne• Fiskens hjerne

Evolusjon

Hvorfor bevissthet?

• Evolusjon• Ulike teorier• Språk? (M h il)• Språk? (Macphail)

• Koblingen mellom læring og følelser? (Dickinson & Balleine)

• Den mest økonomiske måten å organisere gen hjerne på? (Griffin)

• Generelt– Oppmerksom på tanker, minner, sanseintrykk, følelserOppmerksom på tanker, minner, sanseintrykk, følelser– Begrenset kapasitet: man er bevisst få ting om gangen

• Definisjoner på bevissthetDefinisjoner på bevissthet – Access consciousness: ha mentale bilder og kunne

tenke på dem, fortelle om dem eller bruke dem– Phenomenal consciousness: være bevisst syn, hørsel og

smertefølelseS l b i h k å h dli d– Selv-bevissthet: tenke på ens egne handlinger og deres konsekvenser og kunne påvirke dem hvis nødvendig

• Access consciousness: fisk lager mentale k t i tt dkart og navigerer etter dem

• Phenomenal consciousness: fisk injisert jmed eddiksyre viser mindre frykt for et ukjent objektukjent objekt

• Selv-bevissthet: samarbeidsjakt?

Braithwaite 2010

Kontroll

Syre

S dd l 2003Sneddon et al. 2003

Kontroll + morfin

Syre + morfinmorfin

Annen adferd som indikererAnnen adferd som indikerer bevissthet

• Trace klassisk betingingg g

Nordgreen et al. 2010

URCS USUS=Ubetinget stimulus

CS=Betinget stimulus

UR=Ubetinget response

CR=BetingetCR Betinget response

CR

Er fiskens hjerne enkel?

• Edinger og Ariëns-Kappers mente at telencephalon hadde g g pp pøkt i størrelse ved addisjon av stadig mer komplekse deler

• agnatheans: kun luktehjerne• fisk: luktehjerne + globus pallidusfisk: luktehjerne + globus pallidus• amfibier: luktehjerne + globus pallidus + striatum• reptiler: luktehjerne + globus pallidus + striatum + primitive cortex• fugler: som reptiler med særlig utvikling av basal gangliene• fugler: som reptiler med særlig utvikling av basal gangliene• pattedyr: som reptiler men med særlig utvikling av cortex

• Nyere forskning, særlig på fugl, har vist at cortex-laminae kun er en måte å organisere palliale telencephalon på, og ikke nødvendig for å understøtte komplekse funksjoner

Reiner et al. 2005

Telencephalon (=storehjernen):

•Pallium (cortex)

•Subpallium (basalganglia)

•striatum (caudate nucleus, t l t i t (i l lventrale striatum (incl nucleus

accumbens) og putamen),

• globus pallidus,

•substantia nigra og

•subthalamic nucleus

“fisk er mer fugl enn pattedyr…”

Høyre

Telencephalon i tverrsnitt

øy eøye

SynsnerveneSynsnervene

Ito & Yamamoto 2009

It & Y t 2009Ito & Yamamoto 2009; Reiner et al. 2005

Ito & Yamamoto 2009

Oppsummering og konklusjon

1. Nosiseptorer (Sneddon 2002; 2003; Ashley et al. 2006; 2007)

2. Hjerne områder homologe til hippocampus, amygdala og neocortex (Portavella et al 2002; Rodriguez et al 2002; Vargas et al 2009)

Fisk har et (Portavella et al. 2002; Rodriguez et al. 2002; Vargas et al. 2009)

3. Nervebaner fra nosiseptorer til hjernen (Dunlop & Laming 2005; Nordgreen et al. 2007)

4. Opioid reseptorer i CNS (Bird et al. 1988; Brooks et al. 1994; Ebbesson et al. 1996; Sanchez-Simon &

Rodriguez 2008)

5 V k d li ti li d df d Eff kt l tik

nosiseptivt system

Fi k i5. Vevsskadelige stimuli endrer adferd. Effekt av analgetika (Sneddon 2003; Newby et al. 2009)

6.-8. Unngåelse responser er relativt inelastiske og persisterende (Beukema 1969; 1970; Woodard & Bitterman 1973; Nordgreen et al. 2009)

8. Klassisk betinging (Scobie 1973; Zerbolio & Royalty 1982; 1983; Nordgreen et al. 2009)

Fisk viser fluktrespons

ved smertefull g g

9. Bevissthet om sanseintrykkstimulering

Kan fisk føle smerte?

Ja

Takk for oppmerksomheten!