 |
Összehasonlító hallási fMRI vizsgálatok törpemalacon: egy új modellfaj bevezetése a kognitív neuroetológiába
|
súgó 
nyomtatás 
|
Ezen az oldalon az NKFI Elektronikus Pályázatkezelő Rendszerében nyilvánosságra hozott projektjeit tekintheti meg.
vissza »
|
| |
Projekt adatai |
|
|
| azonosító |
125527 |
| típus |
KH |
| Vezető kutató |
Andics Attila |
| magyar cím |
Összehasonlító hallási fMRI vizsgálatok törpemalacon: egy új modellfaj bevezetése a kognitív neuroetológiába |
| Angol cím |
Comparative auditory fMRI studies in minipigs: introduction of a new model species to cognitive neuroethology |
| magyar kulcsszavak |
komparatív, vokalizáció, éber fMRI, fajtárshangok, házi sertés, szocializáció, funkcionális agyi képalkotás |
| angol kulcsszavak |
comparative, vocalization, awake fMRI, conspecific sounds, domestic pig, functional brain imaging |
| megadott besorolás |
| Etológia (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma) | 40 % | | Ortelius tudományág: Állatetológia | | Kognitív idegtudományok (pl. tanulás, memória, érzelmek, beszéd) (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma) | 30 % | | Agyi képalkotás és számítógépes idegtudomány (Orvosi és Biológiai Tudományok Kollégiuma) | 30 % |
|
| zsűri |
Idegtudományok |
| Kutatóhely |
Etológiai Tanszék (Eötvös Loránd Tudományegyetem) |
| résztvevők |
Cuaya Retana Laura Verónica
Czeibert Kálmán
Dror Shany
Gábor Anna
Gerencsér Linda
Hernández Pérez Raúl
Újváry Dóra
|
| projekt kezdete |
2017-10-01 |
| projekt vége |
2020-12-31 |
| aktuális összeg (MFt) |
20.000 |
| FTE (kutatóév egyenérték) |
8.52 |
| állapot |
lezárult projekt |
magyar összefoglaló A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
A projekt során egy új fajt vonunk be a pályázat alapját képező cikkünkben (Andics és mtsai, 2014) megkezdett összehasonlító agyi képalkotásos vizsgálatainkba: kidolgozzuk a törpemalac fMRI tréningezési és mérési módszertanát, és elvégezzük az első éber törpemalac fMRI kísérleteket, melyek fókusza a különféle érzelmi töltetű fajtárshangokra és heterospecifikus hangokra való neurális érzékenység vizsgálata lesz. Célunk, hogy a korábbi kutya-ember összehasonlító kutatásunk fő állításait és hipotéziseit tágabb evolúciós kontextusban tanulmányozzuk tovább, és letegyük egy általános összehasonlító emlős neuroetológia alapjait.
Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
A projekt alapfeltevése, hogy a házi sertés és specifikusan annak kisméretű változata, a törpemalac alkalmas arra, hogy a kutyához hasonlóan, megfelelő szocializációt és képzést követően az összehasonlító emlős kognitív és affektív idegtudományok jelentős modellfajává váljon. A projekt fő célkitűzése az, hogy két év alatt megvalósítson, a világon elsőként, egy éber törpemalacokon végzett fMRI vizsgálatot, ideértve a szocializációs, tréningezési, automatizált viselkedéselemzési, képalkotásos mérési, elemzési módszertan kifejlesztését, és ezzel letegye a házi sertés funkcionális agyi képalkotásos, összehasonlító szemléletű vizsgálatainak az alapjait.
A hallási fMRI vizsgálatra vonatkozó fő hipotézisünk, hogy a projekt alapját képező cikk kutyában tett felfedezéséhez hasonlóan a házi sertés is a temporális pólusban mutat kiemelt szenzitivitást fajtárshangokra, hogy korai hallókérgi involváltságot találunk az érzelmi töltet értékelésére a hangadó fajától függetlenül, és hogy a hangadások feldolgozására mutatott egyedi variabilitás jól korrelál viselkedéses és funkcionális agyi adatok közt. Mindezek megerősítenék korábbi felvetésünket, miszerint emlősök körében a hangadások feldolgozása evolúciósan ősi, közös neurális mechanizmusokon alapul.
Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
Az összehasonlító agykutatás az emberi agyműködés jobb megértésének szerves része, de a komparatív kognitív és affektív idegtudományi kutatásokhoz is hiányoznak a funkcionális modellek. Az elmúlt években kifejlesztettük az éber kutya fMRI-t és demonstráltuk, hogy a kutya egy alkalmas funkcionális modell. Ugyanakkor alapvető lenne, hogy a módszert más fajokra is alkalmazni tudjuk. Jelen kutatás során lefektetjük az éber törpemalac funkcionális agyi képalkotás alapjait: a házi sertés (Sus scrofa domesticus) agyi funkcióinak vizsgálata orvosbiológiai és állatjóléti szempontból egyaránt jelentős (Lind 2007, Conrad 2011, Stricker-Krongrad 2016), és éber sertés fMRI jelenleg egyáltalán nem létezik.
Az éber malac fMRI kockázatos vállalkozás, de megítélésünk szerint a világon jelenleg a mi kutatócsoportunkban, az itt bemutatott szocializációs-tréningezési módszertannal a legnagyobb az esély arra, hogy áttörést érjünk el. Sikeres éber funkcionális képalkotásos mérések esetén arra számítunk, hogy eredményeinket egy jelentős presztízsű folyóiratban publikálhatjuk.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
A házi sertés nemcsak húsállatként játszik fontos szerepet, hanem orvosbiológiai kutatásokban is - szervi, idegi működésük vizsgálata rendkívül jelentős modellként szolgál az emberi test működésének, betegségeinek jobb megértéséhez. Állatjóléti és orvosbiológiai szempontból is alapvetően fontos lenne ezért, hogy élő, éber, együttműködő sertések agyműködését, különféle környezeti és szociális ingerekre adott agyi válaszreakciókat is vizsgálhassuk, és segítségükkel az emberi agyműködést is jobban modellezhessük. Éber agyi képalkotásos vizsgálatra sertésekkel eddig még sehol a világon nem került sor. Kutatásunk célja, hogy elsőként végezzük el és ezzel megalapozzuk az éber sertés agyműködésének képalkotásos (fMRI) vizsgálatait. Az éber malac fMRI kockázatos vállalkozás, de megítélésünk szerint a világon jelenleg a mi kutatócsoportunkban, az itt bemutatott szocializációs-tréningezési módszertannal a legnagyobb az esély arra, hogy áttörést érjünk el.
| angol összefoglaló Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
In this project we involve a new species in our comparative brain imaging investigations that began with the paper (Andics et al. 2014) that constitutes the basis of the present application: we will develop the fMRI training and measurement protocols for minipigs, and we will conduct the first awake minipig fMRI experiments, focusing on the neural sensitivities to various emotional vocalizations from conspecifics and heterospecifics. We aim at investigating our earlier dog-human comparative studies' claims and hypotheses in a broader evolutionary context, and setting the stage for a general comparative mammalian neuroethology.
What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
We propose that the domestic pig and specifically its small-sized variant, the miniature pig is suitable to become, similarly to the dog, after careful socialization and training, an important model species for comparative mammalian cognitive and affective neurosciences. The project's main aim is to realize within two years, for the first time worldwide, an awake pig fMRI study, involving the necessary development of the socialization, training, automated behaviour-analyzing and brain imaging and analysis protocols, and with that to establish the bases of comparative functional brain imaging investigations in the domestic pig.
With respect to the auditory fMRI experiment, we hypothesize that as we discovered earlier in dogs, pigs also have a conspecific-preferring voice area in the temporal pole region of the brain, and that they show early auditory cortex involvement for analyzing vocal emotions, independent of the vocalizer species, and that individual variability in vocalization processing covaries between behavioural and functional brain imaging data. All these would support our earlier proposal that among mammals, vocalization processing is based on evolutionarily ancient, shared neural mechanisms.
What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
Comparative brain research is crucial for understanding human brain mechanisms, but functional models are missing for cognitive and affective neuroscientific studies. In recent years we developed awake dog fMRI and demonstrated that dog is a suitable functional model. But it would be essential to have the possibility to apply this method to other species. In this project we establish the bases of awake pig functional brain imaging: the investigation of the brain functions of the domestic pig (Sus scrofa domesticus) is very important for both a biomedical and an animal welfare perspective (Lind 2007, Conrad 2011, Stricker-Krongrad 2016). To date, no awake pig fMRI exists at all.
Performing awake pig fMRI is a high risk, high gain plan, and we believe that at present our research group is in the best position wordwide to make significant steps forward and realize it, using the here developed socialization and training protocols. We expect that in case of successful awake pig functional brain imaging, we will be able to publish our results in a high-prestige journal.
Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Domestic pigs are important not only for meat production, but also for biomedical research - the functioning of their organs and neural capacities serves as an extremely important model for a better understanding of how the human body works, and of human diseases. It would therefore be essential, for both biomedical and animal welfare reasons to investigate the functioning pig brain's responses to various environmental and social stimuli, and to use this knowledge to better model human brain functions. Functional brain imaging in pigs have never been performed before. Our goal is to conduct the very first awake pig fMRI study and by that to establish comparative brain imaging methods in a new species. Performing awake pig fMRI is a high risk, high gain plan, and we believe that at present our research group is in the best position wordwide to make significant steps forward and realize it, using the here developed socialization and training protocols.
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Közleményjegyzék |
|
|
| Pérez Fraga, P, Gerencsér, L & Andics, A: Human proximity seeking in family pigs and dogs, https://doi.org/10.1038/s41598-020-77643-5, 2020 | | Perez Fraga, P, Gerencsér, L, Lovas, M, Újváry, D, & Andics, A: Who turns to the human? Companion pigs’ and dogs’ behaviour in the unsolvable task paradigm, https://doi.org/10.1007/s10071-020-01410-2, 2020 | | Gerencsér L, Lovas M, Perez Fraga P, Gábor A, Ujváry D, Gácsi M, Andics A: Differential responses of socialized minipigs to their caregivers; attachment bond or social preference?, https://www.dropbox.com/sh/2il38pokmu7cdn0/AABI9gsTt5Q2qqlYACmyvBAUa?dl=0, 2018 | | Lovas M, Gerencsér L, Pérez Fraga P, Ujváry D, Andics A: To be perceptive or not to be perceptive, that is the question. A comparative study of interspecific communicative interactions with pigs and dogs, https://www.dropbox.com/sh/2il38pokmu7cdn0/AABI9gsTt5Q2qqlYACmyvBAUa?dl=0, 2018 | | Perez Fraga P, Gerencsér L, Lovas M, Ujváry D, Andics A: There is my reward! A comparative sturdy of showing behaviour towards humans in young dogs and pigs, https://www.dropbox.com/sh/2il38pokmu7cdn0/AABI9gsTt5Q2qqlYACmyvBAUa?dl=0, 2018 | | Perez Fraga P, Gerencsér L, Lovas M, Ujváry D, Andics A: Who seeks for human assistance when facing an unsolvable problem? A comparative study of pigs’ and dogs’ looking behavior, https://www.dropbox.com/sh/2il38pokmu7cdn0/AABI9gsTt5Q2qqlYACmyvBAUa?dl=0, 2018 | | Perez Fraga P, Ferdinandy B, Gerencsér L, Andics A: What's new? Individual variation in response to novelty in minipigs (Sus scrofa domesticus), https://www.dropbox.com/sh/2il38pokmu7cdn0/AABI9gsTt5Q2qqlYACmyvBAUa?dl=0, 2018 | | Perez Fraga P, Gerencsér L, Andics A: Pig-human interspecific communication. Can pigs "ask for help"?, https://www.dropbox.com/sh/2il38pokmu7cdn0/AABI9gsTt5Q2qqlYACmyvBAUa?dl=0, 2018 | | Gerencsér L, Perez Fraga P, Lovas M, Ujvary D, Andics A: Comparing interspecific socio-communicative skills of socialized juvenile dogs and miniature pigs, Animal Cognition, doi:10.1007/s10071-019-01284-z, 2019 | | Magyari L, Andics A: Event-related potential for discriminating conspecific voices from heterospecific voices and environmental noise in minipigs, https://www.dropbox.com/s/lo49ro8zpa2lgub/MagyariL_MET_2019_Abstract_OralPresentation_.docx?dl=0, 2019 | | Perez Fraga P, Gerencsér L, Lovas M, Ujváry D, Andics A: Looking for human company. Similarities and differences in socialized young dogs’ and mini pigs’ response to the presence of their caregiver, https://www.dropbox.com/s/5ti3v7c7trcq822/PerezFraga_MET_2019_OralPresentation_Abstract.docx?dl=0, 2019 | | Perez Fraga P, Gerencsér L, Lovas M, Ujváry D, Andics A: Who looks for human assistance? A comparative study of pigs’ and dogs’ performance in an unsolvable task paradigm, https://www.dropbox.com/s/y73rul57vln8n0e/PerezFragaP_ESCBC_2019_OralPresentation_Abstract.docx?dl=0, 2019 | | Ujváry D, Lovas M, Perez Fraga P, Gerencsér L, Andics A: Development of a training protocol for awake fMRI measurements on miniature pigs, https://www.dropbox.com/s/gw3ho6fo0cimras/Ujvary_ATM_2018_Poster.pdf?dl=0, 2018 | | Magyari L, Andics A: Event-related potential for discriminating conspecific voices from heterospecific voices and environmental noise in minipigs, https://eltehu-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/eszter_borbala_farkas_ttk_elte_hu/EXOpre-3iEZFt41iWlVSp5YBGPfKgooYUc5vxmB-OWkhyQ?e=BUegg0, 2019 | | Gerencsér L, Lovas M, Perez Fraga P, Gábor A, Ujváry D, Gácsi M, Andics A: Differential responses of socialized minipigs to their caregivers; attachment bond or social preference?, https://eltehu-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/eszter_borbala_farkas_ttk_elte_hu/Ebdx8QYW5CdNsW8u8mGp4nMBfF4Cad2fwRSGptHqU1ewvQ?e=DiSbxJ, 2018 | | Perez Fraga P, Gerencsér L, Lovas M, Ujváry D, Andics A: There is my reward! A comparative sturdy of showing behaviour towards humans in young dogs and pigs, https://eltehu-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/eszter_borbala_farkas_ttk_elte_hu/EYiiN36zD-pChSUq_IeXW-8Bi2VZNWHFr6Q_bp2yopR3BQ?e=f7uFu3, 2018 | | Perez Fraga P, Ferdinandy B, Gerencsér L, Andics A: What's new? Individual variation in response to novelty in minipigs (Sus scrofa domesticus), https://eltehu-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/eszter_borbala_farkas_ttk_elte_hu/ETxM4h7uUaFHu9DPEaGDjRoB3rMl7coud3Mz9qjALdqlwA?e=jcZbUB, 2018 | | Ujváry D, Lovas M, Perez Fraga P, Gerencsér L, Andics A: Development of a training protocol for awake fMRI measurements on miniature pigs, https://eltehu-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/eszter_borbala_farkas_ttk_elte_hu/EX6oenQyMGxDkI6Go08mcz0BBNKvw_UZJqs1iRTeZ6wzhA?e=pVmPym, 2018 | | Pérez Fraga, P, Gerencsér, L & Andics, A: Human proximity seeking in family pigs and dogs., https://doi.org/10.1038/s41598-020-77643-5, 2020 | | Perez Fraga, P, Gerencsér, L, Lovas, M, Újváry, D, & Andics, A: Who turns to the human? Companion pigs’ and dogs’ behaviour in the unsolvable task paradigm, https://doi.org/10.1007/s10071-020-01410-2, 2020 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
