smärtsinne Universitetet i Oslo

Transkript

1 Ett evolutionärt syn på fiskarnas smärtsinne Kjell Døving Universitetet i Oslo

2 Disposisjon Hjernen hos menneske Menneskets hjernebark Tilfellet Theresa Schiavo Bortfall av smerteopplevelse Fiskenes hjerne Hva gjør fisk når de blir utsatte for potensielle smertestimuli? Hafisk Hva ikke er

3

4 Utvikling

5 Visse deler finner vi igjen hos alle vertebrater

6

7 Hjernebark Hos et voksent menneske veier hjernen ca 1400 g Det er cm 2 hjernebark Den er ca. 2 4 mm tykk, dvs. hl halve vekten av vår hjerne er hjernebark

8 Det er to typer nervefibre som formidler smerte. A-delta fibre er myeliniserte Leder nerveimpulser relativt hurtig Gir opplevelse av den første smerten C-fibre er umyeliniserte Leder nerveimpulser langsomt Gir opplevelsen av brennende smerte Frida Kahlo

9 Områder i hjernen aktivert ved smertestimuli Ved bevisst opplevelse av smerte er flere områder aktivert samtidig

10 Hjerneområder som aktiveres av smertestimuli hos rotte

11 Tilfellet Theresa Schiavo I 1990 ble hun funnet hjemme, bevisstløs og lagt i respirator med kunstig føde. Hun hadde vært anoksisk i en ukjent periode og kom aldri til bevissthet igjen. Nevrologene anså at hun var uten cerebrale funksjoner og var i en varig og konstant vegetativ fase. Hennes mann ønsket å stoppe mattilførselen.

12 Tilfellet Theresa Schiavo Imidlertid så viste videobilder at hun reagerte på smertestimuli, og man antok at hun led Hun kunne vise normal emosjonell atferd. Dette ble tolket som bevissthet. Foreldrene nektet eutanasi og det ble rettssak. Etter flere år vant mannen hennes frem og mattilførselen ble stoppet. Autopsi viste at hjernebarken var ødelagt.

13 Tilfellet Theresa Schiavo Dette viser at mennesker kan vise visse former for primitiv atferd uten en funksjonell hjernebark. Å knytte observasjonene av TS til den psykologiske komponenten lidelse, er etter min mening ikke korrekt. k Nyfødte

14 Lukten av råtne egg..

15 Lukten av banan derimot...

16 nyfødt 6 år Et nyfødt barn har like mange nerveceller som en voksen, men hjernen veier bare 400g

17 Historiene forteller At mennesker uten funksjonell hjernebark kan reagere på smertestimuli. At nyfødte barn uten en fullt fungerende hjernebark reagerer på lukt og smaksstimuli med grimaser som tolkes som meningsfylte Voksne reagerer spontant på barnas grimaser Grimasene er grunnlaget for kommunikasjon Grimasene er grunnlaget for kommunikasjon mor barn

18 Bortfall av smerteopplevelse Det finnes mennesker som ikke er bevisst smerte (congenital analgesi) De mangler C fibrene som formidler den brennende smerte Slike personer har store vanskeligheter Barna faller og ødelegger seg Tyngdekraften er ødeleggende! d

19 Bortfall av smerteopplevelse Blir personer uten smerteopplevelse eksponert til bilder (film) av mennesker som lider så utløses aktivitet i de samme hjerneområdene som i normale personer De deler en smerte de aldri har opplevd!

20

21 Hjernevekt Hos et voksent menneske veier hjernen ca 1400 g. En torsk som veier 2 kg har en hjerne som er 14g 1,4 g. Torskens hjerne veier en promille av vår.

22 Menneske fisk Mennesker har en hjernebark som ansvarer for en rekke funksjoner som språk, planlegging, empati, smerteopplevelse mmm. En slik struktur finnes ikke hos fisk.

23 Menneske fisk C fibre ansvarer for den brennende smerten C fibre utgjør ca 50 % av antallet fibre i en av våre hjernenerver C fibre er få hos fisk og utgjør bare 4 % i tilsvarende nerve (Sneddon 2002) Morfin har liten effekt på fisk

24 Morfin er smertelindrende Effektiv dose for mennesker er 0,06 mg/kg På fisk må man bruke mellom 40 og 3000 mg/kg (Sneddon, 2003; Nordgreen et al 2009) Tii Tritiert morfin tas opp kun i hypofysen? (Nordgreen 2009) Disse funn viser at smertemodulasjon er svært forskjellig hos pattedyr og fisk

25 Morfin er smertelindrende Opplevelsen av smerte kan tenkes å være til hinder for meningsfylte handlinger Våre opiater modulerer smerteopplevelsen slik at vi kan utføre handlingene Siden morfin (opiathermer) bare har en effekt i svært høye doser synes en slik kontroll ikke å være tilstede hos fisk Det er fristende å si at fisk aldri har hatt behov av å kontrollere smerteinntrykk ti t

26 En vesensforskjell mellom liv i vann og liv på land Barn uten smerteopplevelser faller og skader seg alvorlig Fisk er i likevekt med omgivelsene Fisken lever beskyttet Derfor har fisk aldri hatt behov av en smerteopplevelse pga. at de faller og slår seg Har smerteopplevelse l kommet thos landdyr pga. effekten av tyndekraften?

27 Kan vi spørre fisken om den føler smerte lider? De strukturelle og funksjonelle betingelser for en vital hjerne er kjent. Om disse betingelsene ikke er oppfylt, betyr det hjernedød. Selv om man ikke kan snakke med personen for å avgjøre om hjernedød, så er diagnosen rimelig sikker.

28

29 Egenskaper ved fiskenes hjerne Enhver fiskehjerne er unikt tilpasset fiskens levesett. Karper har et sorteringsapparat i ganen som skiller mat fra mudder. Det sentralnervøse styringsapparatet tar 20 % av hjernevekten. Elektriske rokker har en elektromotorisk lapp som utgjør 60 % av hjernevekten. Skulle smerteopplevelse være viktig for fisk, kunne man forvente en hjernestruktur som behandlet smertestimuli.

30 Forsøk med torsk Cod Fish Learning Curve ding to Lig ght (#) Cod Fis sh Respon Days (#) Eckroth, Aas-Hansen, Bichao, Vøllestad, Døving

31 Forsøk med torsk 100 Cod Feeding After Treatment 80 Cod Fe eeding (%) Time (min) vs Handling Time (min) vs Metacaine Time (min) vs Metacaine + 0.1% Acetic Acid Time (min) vs Metacaine + 1% Acetic Acid Time (min) vs Metacaine + 2% Acetic Acid Time (min) vs Metacaine + Hook in Mouth Time after treatment (min) Eckroth et al

32 Forsøk med torsk 100 Cod Ventilation Rate Increa ase (%) 80 Time (min) vs Handling Time (min) vs Metacaine Time (min) vs Metacaine + 0.1% Acetic Acid Time (min) vs Metacaine + 1% Acetic Acid 60 Time (min) vs Metacaine + 2% Acetic Acid Time (min) vs Metacaine + Hook in Mouth Time (min) Eckroth et al

33 Observasjoner av fiskers atferd ved presumptive smertestimuli Rocking behaviour og rubbing behaviour hos regnbueørret ved injeksjon j av eddiksyre i skinnet Ble sett av Sneddon et al (2003); Reilly et al. (2008), men ikke av Newby and Steven (2007) Slik atferd ble ikke sett hos zebrafisk, Reilly et al. (2008) eller hos torsk (Eckroth et al ).

34 Ventilasjonsfrekvens (gjellebevegelser per min) Behandling Art Økning i % etter 45 min Forfattere Eddiksyre Regnbueørret 70 Sneddon et al 03 Eddiksyre Regnbueørret 47 Newby and Steven 07 Eddiksyre Regnbueørret et ja Reilly yet al 08 Eddiksyre Karpe nei Reilly et al 08 Eddiksyre Zebrafisk 78 Reilly et al 08 Eddiksyre Torsk 16 Eckroth et al Krok Torsk 33 Eckroth et al

35 Laksens vandring Laks finner veien til sin elv med hjelp at luktesansen En laks som har fått avskåret luktenerven på den ene siden, finner også veien tilbake Man skulle tenke seg at et traume som en slik tilstand skulle kunne medføre, ville hindre laksen å komme hjem

36 Catch and release Fangst av harr i en elv i Japan. Tid 1. juni 15 August 415 harr i 900 m 735 fangst av harr (Tsuboi et al. 2006) Det er vanlig at fisk blir gjenfanget med krok i munnen. Den lærer ikke?

37 Fisk spreller når den er på kroken Er det et tegn på smerte? Som vi har sett så reagerer ikke torsk på en krok i munnen Derimot reagerer den kraftig på krok med snøre og en fisker i den andre enden Om torsken hadde bevissthet og kunne reagere som en okse med ring i nesen Så hadde den ikke svømt vekk, men til fiskeren

38 Konklusjoner Det er ingen data fra forsøk med fisk som viser at de har en bevisst opplevelse av smerte, redsel eller har annen bevisst atferd Fiskenes matvaner viser at de er uanfektet av skarpe gjenstander Fiskehjernen gjemmer ingen humane tanker og handlinger

39 Konklusjoner Evne til læring er ikke ensbetydende med kognitive (bevisste) funksjoner Fisk har ingen hjernebark C fibre er få? Siden morfin kun er virksomt i svært høye doser, så er kontrollen av smerteinntrykk forskjellig fraden som finnes hos mennesker

40 Fisk har ingen bevisst oppfattelse av smerte slik lksom mennesker

41 Takk for oppmerksomheten!