DOOR STEIJN VAN SCHIE - FOTO: IMAGESELECT - 14-05-2022 - Entomologie
Als bijen op zoek gaan naar nectar, fluctueren dopamineniveau’s vanwege het vooruitzicht van een voedselbeloning. Foto: ImageSelect
Met zoete nectar in het vooruitzicht, piekt het dopaminegehalte in het brein van honingbijen. De neurotransmitter geeft het laatste zetje waardoor bijen hun nest verlaten en gaan foerageren.
De wil om als honingbij het nest te verlaten op zoek naar voedsel, wordt mede gestuurd door dopamine. Daarmee vormen de dopaminerge circuits in het insectenbreintje waarschijnlijk de biologische basis voor motivatie, net zoals bij veel zoogdieren. Dat schrijven Franse, Australische en Chinese onderzoekers 29 april in Science. Ze leggen hiermee naar eigen zeggen voor het eerst de rol van dopamine bij motivatie vast bij insecten, wat zou suggeren dat dit systeem honderden miljoenen jaren geconserveerd is gebleven.
PLEZIER
Voedsel, seks, drugs, dansen; op vergelijkbare manier triggeren ze bij primaten en knaagdieren breincircuits die betrokken zijn bij beloning en plezier. Waarschijnlijk is er sprake van een in het dierenrijk wijdverspreid gedeeld beloningsnetwerk, met neurotransmitter dopamine als belangrijke regulerende component.
De biologen pikken bijen uit de groep en dompelen die onder in vloeibare stikstof
Om te achterhalen of ook honingbijen (Apis mellifera) hierover beschikken, volgen de biologen het complexe foerageergedrag van de insecten. Hierbij moeten bijen niet alleen voedsellocaties vinden en onthouden, maar die informatie ook doorspelen aan hun nestgenoten via dansjes – draaiend in achtjesvorm en schuddend met hun achterwerk geven ze richting en afstand tot een voedselbron aan. In dit geval: voederstations met een suikeroplossing in een gecontroleerde omgeving. Tijdens verschillende momenten in dit proces, pikken de biologen bijen uit de groep en dompelen die onder in vloeibare stikstof. Vervolgens bepalen ze met vloeistofchromatografie brein de dopamine- en serotonineniveaus, een soort momentopname van het motivatiesysteem tijdens bijvoorbeeld de bijendans of het verlaten van het nest richting voederstation.
GEWAGGEL
Ze ontdekken dat het dopamineniveau toeneemt wanneer bijen terugkeren van een voedselbron en aan hun dansje beginnen. Tegen het einde van hun gewaggel neemt de dopamine weer af, om vervolgens weer te pieken op het moment dat ze het nest verlaten op zoek naar voedsel. Tijdens het foerageren zelf neemt het dopamineniveau weer geleidelijk af. Opvallend genoeg neemt dopamine niet toe bij bijen die naar dansers kijken en nog geen foerageerervaringen hebben opgebouwd. De wil of motivatie om te gaan foerageren is klaarblijkelijk opgebouwd uit drie componenten, schrijven de onderzoekers: een gevoel van honger, het zien van dansende nestgenoten en activering van de dopaminerge circuits in het brein. Bij dat laatste is een te verwachte beloning waarschijnlijk de drijfveer achter de fluctuerende dopamineniveaus, vergelijkbaar als bij sommige zoogdieren.
'Dat dit motivatiesysteem in dieren al minstens 220 miljoen jaar oud is, lijkt mij wat speculatief.’
‘Het is een spannend artikel, waarbij de onderzoekers met goed doordachte experimenten op allerlei verschillende manieren hebben geprobeerd om motivatie bij bijen te kwantificeren’, oordeelt evolutiebioloog Astrid Groot, die bij de Universiteit van Amsterdam onder meer chemische communicatie bij insecten onderzoekt. ‘Tegelijkertijd is dopamine bij veel meer emoties betrokken, waaronder plezier, en dat is hier niet altijd goed uit elkaar te houden. Desalniettemin lijkt het erop dat het dopaminesysteem wordt geactiveerd wanneer bijen een herinnering oproepen van een voedselbeloning – indrukwekkend werk. Maar om op basis hiervan te zeggen dat dit motivatiesysteem in dieren al minstens 220 miljoen jaar oud is, lijkt mij wat speculatief.’
Een honingbij (Apis mellifera) die nectar en stuifmeel inzamelt bij een bloem van de Chinese melkwikke (Astragalus sinicus). Foto: Songkun Su