Материнский стресс может повлиять на физиологию, поведение и познание потомства. Его воздействие сильно зависит от интенсивности, времени воздействия и типа стресса, испытываемого матерью. В частности, влияние на поведение потомства проявляется во всех таксонах [птица; млекопитающие; рептилии], а в неврологических масштабах материнский стресс связан со структурными и функциональными изменениями в лимбической системе и префронтальной коре крыс, а также с изменениями в экспрессии генов в гипоталамусе цыплят. Эти области мозга участвуют в посредничестве страха и тревоги, социальных и когнитивных процессов, а также рабочей памяти млекопитающих и птиц. Материнский стресс может оказывать долгосрочное воздействие на то, как животное реагирует на окружающую среду. Например, у кур-несушек, подвергающихся непредсказуемому графику ограничения кормления, птенцы дольше остаются в тонизирующей неподвижности (TI), что является мерой страха, и менее конкурентоспособны в плане доступа к кормам в новой среде, чем потомство контрольных птиц. Аналогичным образом, потомство самки перепелов, подвергшихся стрессу во время яйценоскости, демонстрировало более тревожное поведение, например, повышенное появление тревожных сигналов во время появления и открытых полевых испытаний, а также при изоляции от конкретных особей.
Коттрелл и Секл предложили две основные гипотезы для объяснения связи между материнским стрессом и постнатальным воздействием на потомство: недоедание плода и чрезмерное воздействие глюкокортикоидных гормонов. Более поздние исследования видов птиц показали, что материнский стресс может быть также связан с увеличением содержания других биологических компонентов в яйце, таких как андрогены, гормоны щитовидной железы, антиоксиданты и иммуноглобулины. Тем не менее, хотя глюкокортикоидные гормоны не являются синонимом "стресса", кортикостерон остается в литературе одним из наиболее анализируемых медиаторов материнского стресса в связи с их плейотропной ролью в регулировании физиологических реакций на окружающую среду, а также в развитии и созревании жизненно важных органов. Кроме того, ось гипоталамус-гипофизарно-надпочечников (HPA) цыплят, отвечающих за выработку кортикостерона, становится функциональной между 14 и 16 сутками инкубации, а также может быть подвержена воздействию гормонального осаждения у матери. Влияние кортикостерона на поведение потомства, однако, непоследовательны и, по-видимому, зависит от метода доставки и видов, возможно, связано только с метаболическими и процессами развития. Например, хотя инъекции кортикостерона в плодородные яйца и имплантаты самкам цыплят были связаны с увеличением продолжительности TI у потомства, инъекции в желтоногих чаек не оказали никакого эффекта в том же тесте. Более того, инъекции кортикостерона снижали способность потомства учиться, бороться за червообразный объект и увеличивали агрессивность у несушек.
Как было показано выше, для повышения уровня кортикостерона в яйце обычно используются две экспериментальные модели: материнская модель, в которой взрослая самка подвергается воздействию стрессоров (либо непосредственно, либо через инъекции кортикостерона или имплантаты), и фармакологическая модель, которая манипулирует яйцом. Материнскую модель можно считать более целостной, поскольку гормональное или стрессовое лечение интегрируется с другими материнскими элементами, которые также могут влиять на эмбриональное развитие. Однако она исключает конкретный контроль за количеством гормона, поступающего в эмбрион. И наоборот, манипуляции с яйцеклетками позволяют изучать воздействие точной дозы конкретного гормона, но полагаются на использование инвазивной инъекционной процедуры, которая может быть вредной для эмбриона. Кроме того, гормональные реакции, как правило, зависят от дозы, и фактические концентрации, депонированные матерью в яйцеклетку в процессе развития, остаются неизвестными.
Аналогичным образом неизвестна связь между материнским стрессом и генетикой. Хотя ни в одном из предыдущих исследований не проводилось одновременного тестирования нескольких штаммов коммерческих слоев, уровни восприимчивости к материнскому стрессу могут варьироваться в зависимости от генотипа. Положительная корреляция между концентрацией кортикостерона в растениях-размножителях слоёв и возникновением тревожного поведения у потомства наблюдалась у белого генетического гибрида, но не у коричневого гибрида. Кроме того, было обнаружено, что взрослые коричневые и белые штаммы кур-несушек имеют различные поведенческие и физиологические реакции на стресс; а сравнение потомства белых лигорнов с их предком, птицей из красных джунглей, показало, что в ответ на материнский стресс только у белых кур-несушек наблюдалось снижение способности к обучению и различия в экспрессии генов в гипоталамусе и гипофизе, что наводит на мысль о том, что генетический отбор мог повысить восприимчивость к материнскому стрессу.
Основной целью данного исследования было выяснить, различается ли влияние материнского стресса на потомство, похожее на страх и беспокойство, поведение по генетическим признакам кур-несушек. Для этого пять штаммов кур-несушек-несушек были подвергнуты двум стрессовым моделям: одна касалась подвергания селекционеров острым психологическим стрессам, а другая - инъекций кортикостерона в яйца. Используя эти методы лечения, мы стремились отделить роль кортикостерона от более широкой материнской среды во время материнского стресса. Мы предсказали, что инъекции будут влиять на все штаммы, выступая в качестве позитивного средства контроля независимо от генетики, и что воздействие материнского стресса будет варьироваться в зависимости от естественной восприимчивости к стрессу каждого штамма.
