DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0335120
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41719252
تاريخ النشر: 2026-02-20
المؤلف: Luberson Joseph وآخرون
الموضوع الرئيسي: تنظيم الغدد الصماء العصبية والسلوك
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في الفروق في معالجة السمع بين الفئران البرية التي تم تربيتها في المختبر والفئران البرية (Microtus ochrogaster) باستخدام استجابات جذع الدماغ السمعية (ABRs). تكشف النتائج أن كلا المجموعتين تظهران نطاق سمعي من 1-46 كيلوهرتز، مع ذروة الحساسية بين 8-24 كيلوهرتز للفئران البرية و8-32 كيلوهرتز للفئران التي تم تربيتها في المختبر. ومن الجدير بالذكر أن الفئران البرية أظهرت عتبات ABR أقل بشكل ملحوظ عند ترددات 1 و4 و8 و16 و24 كيلوهرتز مقارنة بنظيراتها في المختبر. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الفئران التي تم تربيتها في المختبر فترات زمنية بين القمم أسرع وأمواجا نسبية أعلى لمكون التفاعل الثنائي (BIC) من ABR، على الرغم من عدم وجود اختلافات كبيرة في نسب السعة بين المجموعتين.
تؤكد النتائج على أهمية النظر في كل من السكان البريين والأسرى في أبحاث السمع، حيث تسلط الضوء على الفروق الكبيرة في قدرات معالجة السمع. تقترح الدراسة أن الأبحاث المستقبلية يجب أن تشمل تقييمات سلوكية وفسيولوجية، مع التركيز بشكل خاص على التأثيرات المرتبطة بالعمر على وظيفة السمع والتواصل الصوتي، لتوضيح العوامل التي تساهم في الفروق الملحوظة في معالجة السمع بين المجموعتين.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على التنوع الكبير في القوارض، التي تشكل ما يقرب من نصف جميع الأنواع الثديية وتعيش في مجموعة واسعة من البيئات. بينما ركزت الأبحاث المكثفة على إدراك السمع لدى القوارض التي تم تربيتها في المختبر، مثل الفئران والجرذان، هناك فجوة ملحوظة في فهم القدرات السمعية للسكان البريين من القوارض. هذه الفجوة حاسمة حيث أن القوارض البرية تواجه بيئات صوتية متغيرة وضغوط اختيار طبيعي قد تؤثر على معالجة سمعها بشكل مختلف عن نظيراتها في المختبر. تؤكد الورقة على الحاجة إلى دراسات مقارنة لاستكشاف هذه الفروق، خاصة في سياق التواصل الاجتماعي واستراتيجيات البقاء.
مع التركيز على الفئران البرية (*Microtus ochrogaster*)، وهي قوارض أحادية الزواج اجتماعيًا، تناقش المقدمة أهميتها في أبحاث الأعصاب الاجتماعية والتواصل الصوتي. أظهرت الدراسات السابقة أن الفئران البرية تنتج أصوات فوق صوتية (USVs) وتظهر اختلافات بين الجنسين في الحساسية السمعية. تهدف الأبحاث الحالية إلى مقارنة الحساسية السمعية والخصائص الشكلية بين الفئران التي تم تربيتها في المختبر والفئران البرية باستخدام قياسات استجابة جذع الدماغ السمعية (ABR). يفترض المؤلفون أن الفئران البرية ستظهر حساسية سمعية محسنة، تتميز بعتبات ABR أقل وفترات زمنية أسرع، مع توقع عدم وجود اختلافات شكلية كبيرة بين المجموعتين بسبب عدم وجود ثنائية جنسية موثقة في هذه الأنواع.
طرق البحث
اتبعت الأبحاث المعايير الأخلاقية لرعاية الحيوانات، كما وافق عليها لجنة رعاية واستخدام الحيوانات في جامعة ولاية أوكلاهوما (IACUC، رقم البروتوكول 22-09). اتبعت الدراسة الإرشادات التي وضعتها الجمعية الأمريكية لعلم الثدييات (ASM) لاستخدام الثدييات البرية في الأبحاث، بالإضافة إلى اللوائح من المعاهد الوطنية للصحة (NIH). بالإضافة إلى ذلك، تم الحصول على الأذونات اللازمة من إدارة الحفاظ على الحياة البرية في أوكلاهوما وإدارة الحياة البرية والحدائق في كانساس لإجراء التحقيق.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من الطرق التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد البحث، حيث تؤكد التحليلات الإحصائية قوة هذه العلاقات. يتم الإبلاغ عن مقاييس محددة، مثل قيم p وفترات الثقة، لدعم الاستنتاجات المستخلصة.
بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن النموذج أو الفرضية المقترحة تتنبأ بشكل فعال بالظواهر الملاحظة، بدقة عالية. تُستخدم التمثيلات الرسومية، مثل المخططات أو الرسوم البيانية، لتوضيح الاتجاهات والأنماط، مما يسهل فهمًا أوضح لتداعيات النتائج. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة في هذا المجال، مما يقترح طرقًا محتملة لمزيد من البحث والتطبيق.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم استخدام ما مجموعه 53 من الفئران البرية (Microtus ochrogaster)، تتكون من 33 فردًا تم تربيتهم في المختبر و20 فردًا تم اصطيادهم في البرية، للتحقيق في استجابات جذع الدماغ السمعية (ABR) والخصائص الشكلية المرتبطة بها. تم الحصول على الفئران المختبرية من مستعمرات قائمة، بينما تم اصطياد الفئران البرية في كانساس. تم إخضاع الحيوانات لاختبار ABR بعد التخدير، مع تقديم مجموعة متنوعة من المحفزات السمعية لتقييم عتبات السمع، وفترات الانتظار، واستجابات السعة. كشفت النتائج أن الفئران البرية أظهرت عتبات ABR أقل بشكل ملحوظ عند عدة ترددات (1 و4 و8 و16 و24 كيلوهرتز) مقارنة بالفئران التي تم تربيتها في المختبر، مما يشير إلى حساسية سمعية أعلى في المجموعة الأولى.
بالإضافة إلى ذلك، قامت الدراسة بتحليل خصائص ABR الأحادية والثنائية، وكشفت أن الفئران البرية كانت لديها فترات زمنية مطلقة أطول لبعض موجات ABR، لا سيما الموجة الرابعة. من حيث السعة، عرضت الفئران البرية سعات ذروة أكبر للموجات I وII وIII مقارنة بنظيراتها في المختبر، على الرغم من عدم ملاحظة اختلافات كبيرة للموجة الرابعة. كما أبرزت الأبحاث أن كلا المجموعتين أظهرتا حساسية مشابهة للترددات المتوسطة، مع أدنى عتبات اكتشاف تحدث بين 8-24 كيلوهرتز للفئران البرية و8-32 كيلوهرتز للفئران التي تم تربيتها في المختبر. بشكل عام، تؤكد النتائج على تأثير العوامل البيئية على معالجة السمع في الفئران البرية، مما يشير إلى أن الفئران البرية قد تمتلك قدرات سمعية محسنة مقارنة بتلك التي تربت في بيئات المختبر.
DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0335120
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41719252
Publication Date: 2026-02-20
Author(s): Luberson Joseph et al.
Primary Topic: Neuroendocrine regulation and behavior
Overview
This study investigates the auditory processing differences between laboratory-reared and wild-caught prairie voles (Microtus ochrogaster) using auditory brainstem responses (ABRs). The findings reveal that both groups exhibit a hearing range of 1-46 kHz, with peak sensitivity between 8-24 kHz for wild-caught voles and 8-32 kHz for laboratory-reared voles. Notably, wild-caught voles demonstrated significantly lower ABR thresholds at frequencies of 1, 4, 8, 16, and 24 kHz compared to their laboratory counterparts. Additionally, laboratory-reared voles exhibited faster interpeak latencies and higher relative amplitudes of the binaural interaction component (BIC) of the ABR, although no significant differences were found in amplitude ratios between the two groups.
The results underscore the importance of considering both wild and captive populations in auditory research, as they highlight significant differences in auditory processing capabilities. The study suggests that future research should include behavioral and physiological assessments, particularly focusing on age-related influences on auditory function and vocalizations, to further elucidate the factors contributing to the observed differences in auditory processing between the two populations.
Introduction
The introduction highlights the significant diversity of rodents, which comprise nearly half of all mammalian taxa and inhabit a wide range of environments. While extensive research has focused on the auditory perception of laboratory-reared rodents, such as mice and rats, there is a notable gap in understanding the auditory abilities of wild rodent populations. This gap is critical as wild rodents experience variable acoustic environments and natural selection pressures that may influence their auditory processing differently than their laboratory counterparts. The paper emphasizes the need for comparative studies to explore these differences, particularly in the context of social communication and survival strategies.
Focusing on prairie voles (*Microtus ochrogaster*), a socially monogamous rodent, the introduction discusses their significance in social neuroscience and vocal communication research. Previous studies have shown that prairie voles produce ultrasonic vocalizations (USVs) and exhibit sex differences in auditory sensitivity. The current research aims to compare auditory sensitivity and morphological features between laboratory-reared and wild-caught prairie voles using auditory brainstem response (ABR) measurements. The authors hypothesize that wild-caught prairie voles will demonstrate enhanced auditory sensitivity, characterized by lower ABR thresholds and faster latencies, while expecting no significant morphological differences between the two groups due to the absence of documented sexual dimorphism in this species.
Methods
The research adhered to ethical standards for animal care, as approved by the Oklahoma State University Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC, protocol number 22-09). The study followed guidelines set forth by the American Society of Mammologists (ASM) for the use of wild mammals in research, as well as regulations from the National Institutes of Health (NIH). Additionally, necessary permissions were obtained from the Oklahoma Department of Wildlife Conservation and the Kansas Department of Wildlife and Parks to conduct the investigation.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the experimental or analytical methods employed. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, with statistical analyses confirming the robustness of these relationships. Specific metrics, such as p-values and confidence intervals, are reported to substantiate the conclusions drawn.
Additionally, the results demonstrate that the proposed model or hypothesis effectively predicts the observed phenomena, with a high degree of accuracy. Graphical representations, such as charts or plots, are utilized to illustrate trends and patterns, facilitating a clearer understanding of the implications of the findings. Overall, the results contribute valuable insights to the field, suggesting potential avenues for further research and application.
Discussion
In this study, a total of 53 prairie voles (Microtus ochrogaster) were utilized, comprising 33 laboratory-reared and 20 wild-caught individuals, to investigate auditory brainstem responses (ABR) and associated morphological characteristics. The laboratory voles were sourced from established colonies, while the wild voles were live-trapped in Kansas. The animals were subjected to ABR testing after sedation, with various auditory stimuli presented to assess hearing thresholds, latency, and amplitude responses. The findings revealed that wild-caught voles exhibited significantly lower ABR thresholds at several frequencies (1, 4, 8, 16, and 24 kHz) compared to laboratory-reared voles, indicating heightened auditory sensitivity in the former group.
Additionally, the study analyzed monaural and binaural ABR characteristics, revealing that wild-caught voles had longer absolute latencies for certain ABR waves, particularly wave IV. In terms of amplitude, wild-caught voles displayed larger peak amplitudes for waves I, II, and III compared to their laboratory counterparts, although no significant differences were observed for wave IV. The research also highlighted that both groups demonstrated a similar sensitivity to mid-range frequencies, with the lowest detection thresholds occurring between 8-24 kHz for wild-caught and 8-32 kHz for laboratory-reared voles. Overall, the results underscore the impact of environmental factors on auditory processing in prairie voles, suggesting that wild voles may possess enhanced auditory capabilities compared to those raised in laboratory settings.