Impossible Task Paradigm: per la prima volta usato nelle vacche per dimostrare la relazione tra ossitocina e comportamenti sociali nei confronti degli esseri umani.

Introduzione

Il nonapeptide attivo ossitocina (OXT) è stato originariamente identificato come un ormone femminile grazie al suo importante ruolo durante il parto e la lattazione nei mammiferi (Lee et al., 2009) e nel facilitare il legame madre-figlio nelle specie che mostrano cure parentali (Champagne et al., 2001; Ross, 2009). In particolare, un gruppo di ricerca si è concentrato sugli effetti che l’OXT ha sulla socializzazione intraspecifica (Insel, 2010; McCall et al., 2012), mostrando il suo coinvolgimento nel determinare e regolare alcuni comportamenti. Nei bovini l’ossitocina è responsabile dei comportamenti sociali affiliativi (Chen et al., 2017).

Valutare la funzione dell’OXT nel modulare i comportamenti sociali tra umani e bovini è estremamente interessante, in quanto il processo di addomesticamento del bestiame differisce da quello degli animali da compagnia sia per la sua finalità che per la differente relazione con l’uomo (Diamond 2002). Fino ad ora, le indagini sugli effetti sociali dei livelli di OXT nel sangue dei bovini sono state eseguite per studi intraspecifici (Chen et al 2017; Yayou et al., 2015), mentre poche ricerche hanno esplorato le relazioni interspecifiche con gli esseri umani (Luzerl al., 2020), che è l’argomento affrontato in questo studio.

Uno degli strumenti per studiare la tendenza degli animali a interagire socialmente con gli esseri umani è il paradigma del compito irrisolvibile (Impossible Task – IT) (Miklósi et al., 2003). Il protocollo sperimentale consiste in alcune prove risolvibili in cui il soggetto impara come ottenere una ricompensa da un apparato in modo agevole, con il cibo facilmente accessibile posto al di sotto di una ciotola capovolta, seguita da una fase irrisolvibile attraverso il blocco dell’apparato.

Per la prima volta, in questo studio, questo protocollo sperimentale è stato applicato alle vacche, con lo scopo di valutare una possibile relazione tra gli ormoni circolanti (es. ossitocina e cortisolo) e la tendenza ad interagire socialmente con gli umani.

Materiali e metodi  

Animali

Lo studio è stato condotto su 29 vacche di razza Pezzata Rossa Italiana, con un’età media di 5,47 ± 2,02 anni e 90 ± 15 giorni di lattazione, allevate presso la Fattoria Savoia, Roccabascerana (Avellino, Italia). Nell’allevamento, la persona che si prende cura degli animali (da qui in avanti riferita con il nome di caregiver) esplica questa funzione da più di 5 anni, un periodo sufficientemente lungo da risultare familiare agli animali.

Impossible Task

Per indurre la violazione dell’aspettativa, è stato costruito un apparato sperimentale apribile, fissando il coperchio di un contenitore in plastica trasparente su una piattaforma di legno (Fig. 1). Le persone coinvolte nel test sono state 3: due sperimentatori, sconosciuti alle vacche, di cui uno ha assunto il ruolo di un estraneo e l’altro ha manipolato l’apparato ed il mangime durante la procedura, ed il caregiver. Durante il test, l’apparato è stato posizionato di fronte al recinto, mentre l’estraneo e il caregiver rimanevano immobili ai lati (Fig. 2). La vacca con il muso poteva raggiungere l’apparato e le persone, mettendo la testa tra le sbarre del recinto. La procedura sperimentale consisteva in tre prove risolvibili consecutive, seguite da una prova irrisolvibile. Nella fase risolvibile, lo sperimentatore posizionava del mangime appetibile (farina di mais) sotto il contenitore di plastica che la vacca poteva facilmente raggiungere spostando il contenitore lateralmente con il muso. Immediatamente dopo la fine della terza prova risolvibile, lo sperimentatore ripeteva la procedura bloccando il contenitore sul coperchio. La fase di test è durata 60 s. Il caregiver e l’estraneo sono stati precedentemente istruiti ad ignorare la vacca per l’intera durata della prova, anche se sollecitati dall’animale.

FIGURA 1: Apparato sperimentale

 

FIGURA 2: Estraneo (a sinistra) e caregiver (a destra) durante il test

Tutti i test sono stati registrati con una videocamera posizionata di fronte all’animale, ad una distanza di circa 3 m. i comportamenti dell’animale verso le persone o l’apparato (Tabella 1) sono stati successivamente analizzati con un software di codifica (Solomon Coder). Per ogni comportamento sono stati raccolti dati sulla durata (cioè il tempo espresso in secondi) e sulla latenza (cioè il tempo in secondi dall’inizio della fase alla prima occorrenza del comportamento).

Dosaggi ormonali e Statistica

Il prelievo di sangue è stato effettuato dopo pochi minuti dalla fine del test. La concentrazione del siero dell’ossitocina (Bienboire-Frosini et al., 2017) e del cortisolo (Priyanka Pandey et al., 2017) è stata misurata utilizzando un test immunoenzimatico competitivo (EIA).

Attraverso un test binomiale a due code è stato testato se le vacche preferivano interagire prima con il caregiver o con l’estraneo. Le variabili prese in considerazione sono state: età delle vacche, livelli di cortisolo, livelli di OXT, comportamenti diretti al caregiver, comportamenti diretti all’estraneo e comportamenti diretti all’apparato per l’analisi tramite la correlazione di Spearman, sia per la durata e la latenza.

Risultati e discussioni

Tutte le vacche hanno risolto le tre prove risolvibili e sono state reclutate con successo nella fase irrisolvibile. Come analisi descrittiva, la durata dei comportamenti diretti dall’apparato è stata di (Media ± SD) 40,59 ± 17,55 s; la durata dei comportamenti diretti al caregiver è stata di 4.37 ± 6.47 s, la durata dei comportamenti diretti all’estraneo è stata 3.67 ± 4.80 s, i livelli di OXT sono stati 390.72 ± 113.55 pg\mL, e il cortisolo era 13.79 ± 6.12 ng\mL.

Il test per confrontare le preferenze della vacca tra estraneo e caregiver non ha dimostrato differenze (p = 0,690). L’analisi delle correlazioni ha rivelato invece che la durata dei comportamenti diretti al caregiver era positivamente correlata con i livelli di OXT.

La latenza dei comportamenti diretti all’apparato è stata 0,00 ± 2,07 sec; la latenza dei comportamenti diretti al caregiver è stata 1,80 ± 33,46; la latenza dei comportamenti diretti dall’estraneo è stata 0.80 ± 34.19. Per cui è stato rilevato che la latenza dei comportamenti diretti al caregiver è negativamente correlata con il livello di OXT.

I livelli di OXT nel siero sono stati correlati positivamente con la durata e negativamente con la latenza delle interazioni sociali tra vacche e caregiver. Vale a dire che le vacche livelli di OXT più alti hanno avuto un contatti più duraturi e più rapidi con il caregiver.

La tendenza delle vacche ad interagire socialmente con il caregiver non è risultata correlata con quella dell’estraneo, suggerendo che, a prescindere dalla familiarità, nelle vacche non c’è la tendenza generale a creare contatti sociali con gli umani. Non sono state trovate correlazioni tra cortisolo e comportamenti sociali.

In tutte le ricerche citate, l’aumento dei livelli di OXT è riferito ad attività piacevoli, verificatosi dopo interazioni amichevoli da parte dell’uomo. Ma in questo studio l’uomo non svolge alcuna  interazione, rimanendo passivo e indifferente alle sollecitazioni dell’animale. Questo spiegherebbe perché le vacche non hanno espresso una chiara preferenza verso i soggetti umani in base alla familiarità. Sebbene, il significato dell’interazione sociale delle vacche con le persone non sia facile da interpretare, questo studio fornisce la prima evidenza nei bovini di una chiara relazione tra i livelli sierici di OXT e la volontà degli animali di impegnarsi in contatti sociali con il caregiver. Inoltre, sulla base dell’assenza di relazioni con i livelli di cortisolo è probabile che i livelli di stress delle vacche non influenzano il rapporto sociale tra vacche e umani.

Nel complesso, i risultati di questo studio indicano che i meccanismi comportamentali nelle risposte sociali intraspecifiche tra vacche favoriti dall’OXT (Chen et al., 2017; Yayou et al., 2015) sono attivi anche nelle relazioni interspecifiche con gli umani.

 

 

A cura di Alfredo Di Lucrezia, Chiara Grimaldi, Daria Lotito ed Eleonora Pacifico.

Il presente articolo è una sinossi di D’Aniello B., Mastellone V., Pinelli C., Scandurra A., Musco N., Tudisco R., Pero M. E., Infascelli F., Di Lucrezia A. e Lombardi P. Serum Oxytocin in Cows Is Positively Correlated with Caregiver Interactions in the Impossible Task Paradigm.

Animals 2022, 12(3), 276; https://doi.org/10.3390/ani12030276