Hanako, en asiatisk elefant holdt i Japans Inokashira Park Zoo; og Kiska, en orka som bor i Marineland Canada. CC BY-ND

Hanako, en kvinnelig asiatisk elefant, bodde i et lite betonginnheg i Japans Inokashira Park Zoo i mer enn 60 år, ofte i lenker uten stimulering. I villmarken, elefanter bor i flokk, med nære familiebånd. Hanako var ensom det siste tiåret av sitt liv.

Kiska, en ung kvinnelig orka, ble fanget i 1978 utenfor Islands kysten og ført til Marineland Canada, et akvarium og fornøyelsespark. Orcas er sosiale dyr som lever i familien pods med opptil 40 medlemmer, men Kiska har bodd alene i en liten tank siden 2011. Hver av hennes fem kalver døde. For å bekjempe stress og kjedsomhet svømmer hun i sakte, endeløse sirkler og har gnagd tennene til massen på betongbassenget sitt.

Dessverre er dette vanlige forhold for mange store pattedyr i fangenskap i "underholdnings" -industrien. I flere tiår av studere hjernen til mennesker, afrikanske elefanter, knølhval og andre store pattedyr, Jeg har lagt merke til organets store følsomhet for miljøet, inkludert alvorlige påvirkninger på dets struktur og funksjon fra å leve i fangenskap.

Hanako, ved Japans Inokashira Park Zoo; og Kiska, i Marineland Canada. Ett bilde viser Kiskas ødelagte tenner. Elefanter i Japan (venstre bilde), Ontario fanget dyreklokke (høyre bilde), CC BY-ND

Påvirker helse og endrer atferd

Det er lett å observere de generelle helsemessige og psykologiske konsekvensene av livet i fangenskap for disse dyrene. Mange elefanter i fangenskap lider av leddgikt, fedme eller hudproblemer. Både elefanter og orcas har ofte alvorlige tannproblemer. Fangspekkhuggere er plaget av lungebetennelse, nyresykdom, gastrointestinale sykdommer og infeksjoner.

Mange dyr prøv å takle med fangenskap ved å vedta unormal oppførsel. Noen utvikler “stereotypier, ”Som er repeterende, formålsløse vaner som å stadig vippe på hodet, svaie ustanselig eller tygge på stolpene i burene deres. Andre, spesielt store katter, takter innhegningen. Elefanter gni eller knuse brosmen.

Foto av en elefanthjerne. Dr. Paul Manger / University of the Witwatersrand, Johannesburg, CC BY-ND

Endrer hjernestruktur

Nevrovitenskapelig forskning indikerer at det å leve i et fattig, stressende fangemiljø skader hjernen fysisk. Disse endringene er dokumentert i mange arter, inkludert gnagere, kaniner, katter og mennesker.

Selv om forskere har studert noen dyrehjerner direkte, kommer det meste av det vi vet fra å observere dyrs atferd, analysere stresshormonnivåer i blodet og bruke kunnskap fra et halvt århundre med nevrovitenskapelig forskning. Laboratorieforskning antyder også at pattedyr i en dyrehage eller akvarium har kompromittert hjernens funksjon.

Denne illustrasjonen viser forskjeller i hjernens hjernebark hos dyr holdt i fattige (fangne) og berikede (naturlige) omgivelser. Utarmning resulterer i tynning av hjernebarken, redusert blodtilførsel, mindre støtte for nevroner og redusert tilkobling mellom nevroner. (Klikk på bildet for større visning.) Arnold B. Scheibel, CC BY-ND

Det kan synes å bo i begrensede, karrige områder som mangler intellektuell stimulering eller passende sosial kontakt tynn hjernebarken - den delen av hjernen som er involvert i frivillig bevegelse og høyere kognitiv funksjon, inkludert hukommelse, planlegging og beslutningstaking.

Det har andre konsekvenser. Kapillærer krymper, og fratar hjernen det oksygenrike blodet det trenger for å overleve. Nevroner blir mindre, og deres dendritter - grenene som danner forbindelser med andre nevroner - blir mindre komplekse, noe som svekker kommunikasjonen i hjernen. Som et resultat av kortikale nevroner i dyr i fangenskap behandle informasjon mindre effektivt enn de som bor i berikede, mer naturlige miljøer.

Hjernens helse påvirkes også av å bo i små kvartaler ikke tillat nødvendig trening. Fysisk aktivitet øker blodstrømmen til hjernen, noe som krever store mengder oksygen. Trening øker produksjonen av nye forbindelser og forbedrer kognitive evner.

I sine opprinnelige vaner må disse dyrene bevege seg for å overleve, og dekker store avstander for å fôre eller finne en kompis. Elefanter reiser vanligvis hvor som helst fra 15 til 120 miles per dag. I en dyrehage er de gjennomsnittlige tre miles daglig, ofte går frem og tilbake i små innhegninger. En gratis orka studert i Canada svømte opp til 156 miles om dagen; i mellomtiden er en gjennomsnittlig orca-tank omtrent 10,000 ganger mindre enn dens naturlig hjemrekke.

Forstyrrer hjernens kjemi og dreper celler

Å bo i innhegninger som begrenser eller forhindrer normal atferd, skaper kronisk frustrasjon og kjedsomhet. I naturen hjelper et dyrs stress-respons-system det med å unnslippe fare. Men fangenskap fanger dyr med nesten ingen kontroll over miljøet deres.

Disse situasjonene fremmer lært hjelpesløshet, negativ innvirkning på hippocampus, som håndterer minnefunksjoner, og amygdala, som behandler følelser. Langvarig stress løfter stresshormoner og skader eller til og med dreper nevroner i begge hjerneregioner. Det forstyrrer også delikat balanse mellom serotonin, en nevrotransmitter som stabiliserer humøret, blant andre funksjoner.

Hos mennesker, deprivasjon kan utløse psykiatriske problemer, inkludert depresjon, angst, humørsykdommer or posttraumatisk stresslidelse. elefanter, spekkhoggere og andre dyr med store hjerner reagerer sannsynligvis på lignende måter som livet i et sterkt stressende miljø.

Skadet ledning

Fangenskap kan skade hjernens komplekse kretsløp, inkludert basalganglier. Denne gruppen av nevroner kommuniserer med hjernebarken langs to nettverk: en direkte vei som forbedrer bevegelse og atferd, og en indirekte vei som hemmer dem.

Det repeterende, stereotyp atferd at mange dyr adopterer i fangenskap er forårsaket av en ubalanse mellom to nevrotransmittere, dopamin og serotonin. Dette svekker den indirekte stiens evne til å modulere bevegelse, en tilstand dokumentert hos arter fra kyllinger, kyr, sauer og hester til primater og store katter.

Evolusjon har konstruert dyrehjerner til å være utsøkt lydhøre overfor miljøet. Disse reaksjonene kan påvirke nevrale funksjoner ved slå forskjellige gener på eller av. Å leve i upassende eller voldelig omstilling endrer biokjemiske prosesser: Det forstyrrer syntesen av proteiner som bygger forbindelser mellom hjerneceller og nevrotransmittere som letter kommunikasjonen mellom dem.

Det er sterke bevis for at berikelse, sosial kontakt og passende plass i mer naturlige habitater er nødvendig for langlivede dyr med store hjerner som elefanter og hvaler. Bedre forhold redusere forstyrrende sterotyp atferd, forbedre forbindelser i hjernen, og utløse nevrokjemiske endringer som forbedrer læring og hukommelse.

Fangenskapsspørsmålet

Noen mennesker forsvarer å holde dyr i fangenskap, og hevder at det hjelper med å bevare truede arter eller gir pedagogiske fordeler for besøkende til dyreparker og akvarier. Disse begrunnelsene er tvilsomme, spesielt for store pattedyr. Som min egen forskning og arbeid fra mange andre forskere viser, er det unektelig grusomt å bur store pattedyr og sette dem på skjermen fra et neuralt perspektiv. Det forårsaker hjerneskade.

Offentlige oppfatninger av fangenskap endrer seg sakte, som vist i reaksjonen på dokumentaren "Blackfish. ” For dyr som ikke kan være gratis, finnes det godt utformede helligdommer. Flere eksisterer allerede for elefanter og andre store pattedyr i Tennessee, Brasil og nordlige California. Andre utvikles for store hvaler.

Kanskje det ikke er for sent for Kiska.

Om forfatterne

Bob Jacobs, professor i nevrovitenskap, Colorado College.

Dr. Lori Marino, president for Whale Sanctuary Project og en tidligere lektor ved Emory University, bidro til denne artikkelen.

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Bøker om kjæledyr fra Amazons bestselgerliste

"Nybegynnerveiledningen til hundes smidighet"

av Laurie Leach

Denne boken er en omfattende guide til hundes smidighet, inkludert treningsteknikker, utstyr og konkurranseregler. Boken inneholder trinnvise instruksjoner for trening og konkurranse i agility, samt råd for valg av riktig hund og utstyr.

Klikk for mer info eller for å bestille

"Zak George's Dog Training Revolution: The Complete Guide to Raising the Perfect Pet with Love"

av Zak George og Dina Roth Port

I denne boken tilbyr Zak George en omfattende guide til hundetrening, inkludert positive forsterkningsteknikker og råd for å ta opp vanlige atferdsproblemer. Boken inneholder også informasjon om valg av riktig hund og forberedelse til ankomsten av et nytt kjæledyr.

Klikk for mer info eller for å bestille

"The Genius of Dogs: Hvordan hunder er smartere enn du tror"

av Brian Hare og Vanessa Woods

I denne boken utforsker forfatterne Brian Hare og Vanessa Woods de kognitive evnene til hunder og deres unike forhold til mennesker. Boken inneholder informasjon om vitenskapen bak hundeintelligens, samt tips for å styrke båndet mellom hunder og deres eiere.

Klikk for mer info eller for å bestille

"The Happy Puppy Handbook: Your definitive guide to puppy care and early training"

av Pippa Mattinson

Denne boken er en omfattende guide til valpepleie og tidlig trening, inkludert råd for valg av riktig valp, treningsteknikker og helse- og ernæringsinformasjon. Boken inneholder også tips for sosialisering av valper og forberedelse til ankomst.

Klikk for mer info eller for å bestille