Daan Mes har i sitt doktorgradsarbeid undersøkt oppvekstmiljøene til laks fra klekkerier som blir satt ut i elvene. Resultatene fra arbeidet viser at miljøberikelser og svømmetrening kan øke overlevelse for laksen.
Ville populasjoner av atlantisk laks har hatt en dramatisk nedgang grunnet menneskeskapte faktorer som overfiske, forurensing og habitatødeleggelse. For å opprettholde ville laksepopulasjoner blir millioner av laks fra klekkerier satt ut i norske elver hvert år. Disse fiskene har vokst opp i uniforme og stimuluslave omgivelser og er adferdsmessig naive i forhold til villaks. For eksempel viser klekkerifisk nedsatt anti-predatorevne sammenlignet med villaks, noe som bidrar til en større dødelighet hos denne gruppen, og som bringer med seg både etiske og finansielle bekymringer. Det er derfor viktig å finne bedre produksjonsstrategier som kan forbedre kvaliteten av fisk som settes ut i elvene.
Har studert hvilken effekt ulike miljøer har på laksehjernen
Selv om effektene av oppvekstvilkårene i klekkeriene er relativt godt beskrevet, så er hjernen, hovedorganet som omsetter omgivelsenes stimuli til en passende adferd, fremdeles lite beskrevet. I Daan Mes sitt doktorgradsarbeid har han derfor studert effekten oppveksvilkårene i klekkerier har på laskehjernen, med spesielt fokus på nevroplastisitet i telencephalon, forhjernen. Telencephalon er viktig for kognitive funksjoner som romlig og sosialt minne. Nevroplastisitet er forekomsten av modifikasjoner i hjernen, som kan lage nye forbindelser og endre hvordan forbindelsene i hjernen responderer. Dette spiller en viktig rolle for læring og hukommelse, og driver således adferd hos dyr.
Det første målet med avhandlingen var å karakterisere forskjellene i hjernens plasitsitet i detalj mellom klekkerilaks og villaks med samme genetiske opphav. Ved å studere markøren cfos i en region i telencephalon som ligner hippocampus i pattedyr (viktig for relasjonsminne og romlig orientering), fant vi at villaks og klekkerilaks viser ulik respons på stress. Videre målte vi mengden av nevroplastisitetsproteinet bdnf i et område som ligner amygdala i pattedyr, og fant at villfisk som var blitt utsatt for stress viste økt nevroplastisitet, mens klekkerifisk ikke viste den samme responsen. Dette studiet har vist at oppvekstvilkårene for klekkerifisk resulterer i modifikasjoner i fiskehjernen. Spesielt har vi sett forskjeller i hjernens nevroplastisitet sammenlignet med vill fisk, og at disse endringene skjer i områder i hjernen som er viktige for læringsprosesser og stressrespons.
Steiner og planer i tanken for bedre overlevelse
Videre endret vi oppvekstvilkårene for klekkerifisk ved å berike miljøet med steiner og planter for å stimulere hjernen. Etter syv uker i beriket miljø fant vi minimale effekter av nevroplastisitet i fisken, men fisk som hadde gått i et beriket miljø viste likevel 50% høyere overlevelse når de ble sluppet ut i elven, sammenlignet med kontrollfisk som vokste opp i en standard, ikke beriket tank. Et beriket miljø kan dermed virke som et godt mål på å øke overlevelsen av fisk som settes ut i elvene. Klekkerieiere er likevel ikke spesielt positivt innstilt til å legge til strukturer i tankene, fordi steiner og planer vil gjøre det vanskeligere å rengjøre tankene og observere fisken.
God effekt av svømmetrening for smålaks
Følgelig testet vi derfor også en ny metode for å fremme nevroplastisitet i fisk, nemlig svømmetrening. Fra studier i pattedyr vet man at løpetrening kan fremme hjernens plastisitet og kognitive opptreden, men dette har ikke blitt grundig studert i fisk tidligere. Vi utsatte derfor laks for et 8-uker langt svømmetreningsregime med høy gjennomstrømningshastighet. I fisken som hadde fått svømmetrening fant vi økt utrykk av mange gener relatert til nevroplastisitet og nevrogenese i telencephalon, sammenlignet med kontrollfisk som ikke hadde fått svømmetrening. Det virker derfor sannsynlig at svømmetrening kan være et lovende verktøy for å forbedre nevroplastisiteten til laks som kultiveres for å settes ut i elvene, og dette må undersøkes videre.
Dette studiet er en del av et større europeisk prosjekt, IMPRESS, finansiert av EUs H2020 forsknings- og innovasjonsprogram.
Daan Mes forsvarte doktoravhandlingen sin «Effekter av oppvektsmiljø på nevrobiologi og adferd hos klekkerilaks: implikasjoner for kultivering» ved NMBU Veterinærhøgskolen, Institutt for produksjonsdyr 16. november.