Haluatko opettaa vanhalle koiralle uusia temppuja? Kokeile lemmikkisi nukkua. Uuden tutkimuksen mukaan koirat vakiinnuttavat uusia muistoja unessa, samoin kuin ihmiset.
Tutkimuksessa käytettiin elektroenkefalografiaa (EEG), tekniikkaa, joka mittaa aivojen sähköistä aktiivisuutta päänahan kautta, jäljittää koirien aivotoimintaa. Kuten ihmisillä, koirilla esiintyi lyhyitä aktiivisuuspurskeita, joita kutsutaan unenkaraiksi, unen aikana, joka ei ole nopea silmien liikkeessä. Samoin kuin ihmisillä, näiden nukkotappien taajuus kytkettiin siihen, kuinka hyvin koira säilytti uudet tiedot, jotka se oli oppinut ennen nukkumistaan.
"Se on ensimmäinen kerta, kun voimme tosiasiallisesti näyttää tämän koiralla", sanoi tutkimuksen avustaja Ivaylo Iotchev, jatko-opiskelija Eötvös Loránd -yliopistossa Budapestissa, Unkarissa.
Lepokarat
Iotchev totesi, että kaikkein perusteellisin unetutkimus on keskittynyt ihmisiin ja jyrsijöihin, erityisesti hiiriin ja rottiin. Hänen mielenkiintoisensa nähdä koiran unen ja ihmisen unen välinen rinnakkaisuus on mielenkiintoista, koska koirat ovat evoluutioyhteydessä tosiasiassa etäämpiä ihmisiin kuin hiiret.
Uniakselit ovat myös mielenkiintoinen tutkimusalue, koska ne liittyvät oppimiseen ja muistiin, Iotchev kertoi. Unenkarat ovat aivojen sähköisen aktiivisuuden purskeita, jotka kestävät noin puoli sekuntia ja joiden taajuus on noin 12 - 14 hertsiä ihmisillä. Nämä purskeet estävät tietoa talamuksesta, harmaaa ainesosaa edestä, joka välittää aistitiedot, pääsemästä aivokuoreen hienostuneempaan käsittelyyn.
"Kun unenkarat tapahtuvat, aivot suojataan ulkopuoliselta tiedolta", sanoi Iotchev. "Tämä on erittäin tärkeää muistin vakiinnuttamiselle, koska kun haluat muistaa jotain, et halua sen sekoittuvan ulkopuolisen tiedon kanssa".
Koirien prosessista ei tiedetä paljon, vaikka koiria käytetään joskus lääketieteellisinä malleina ihmisen aivosairaudelle, etenkin epilepsialle. Tähän saakka, Iotchev sanoi, koiran EEG-tutkimus keskittyi lähinnä koko aivojen toimintaan, kuten siirtyminen unesta herättämiseen. Mutta unenkarat muuttuvat nimenomaan iän myötä, joten niiden ymmärtäminen voi sekä auttaa parantamaan vanhusten koirien eläinlääketieteitä että mahdollisesti paljastamaan, kuinka samanlainen ikääntymisprosessi koiran aivoissa on ihmisen aivoissa tapahtuvaa, Iotchev sanoi.
Uusia temppuja
Tutkimaan koirien unenkaraa, tutkijat pyysivät 15 koiranomistajaa tuomaan koiransa kolmeen erilliseen istuntoon. Koirat edustivat erilaisia rotuja, mutt: sta Labradorin noutajaan, kääpiösnautseriin. Kaikki koirat torjuivat ensin, kun taas tutkijat kirjasivat koirien aivojen lähtötason toiminnan EEG: llä. Seuraavaksi koirat osoitettiin satunnaisesti harjoittelukomentoihin, jotka he jo tunsivat unkarin kielellä, tai oppimaan samat toimenpiteet, mutta tuntemattomilla englanninkielisillä sanoilla ("istu" ja "makaa"). Seitsemän koiraa teki harjoitustehtävän ensin unkariksi ja sitten uuden englanninkielisen koulutuksen. Kahdeksan päättyi toimintaan päinvastaisessa järjestyksessä.
Jokaisen istunnon jälkeen, joko unkariksi tai englanniksi, koirat saivat mahdollisuuden vyöhykkeellä, kun tutkijat kirjasivat aivotoimintansa. Iotchev sanoi, että aivojen aaltokuvion yhdistäminen todelliseen oppimiseen oli tärkeä osa tutkimusta, joten nukkuman jälkeen englantikomentoja oppivat koirat tekivät toisen istunnon osoittaakseen, kuinka hyvin he pitivät koulutusta.
Tutkijat havaitsivat, että uniakselit näyttävät koirilta paljon samanlaisia kuin ihmisillä. Niitä on kaksi kertaa niin usein naisilla koirilla kuin uroskoirilla, mikä vastaa ihmisillä havaittua mallia: Naisilla on enemmän unenkaraa kuin miehillä sukupuolihormonien vaikutuksen ansiosta, Iotchev kertoi.
Koirat, joilla on useammin nukkumiskarat torkkisession aikana, osoittautuivat myös paremmin oppiviksi kuin koirat, joilla harvemmin nukkuvat karat, tutkijat havaitsivat. Tämä tulos seuraa jälleen löytöjä ihmisillä ja jyrsijöillä.
Iotchev kertoi, että masennuksella olevilla ihmisillä on tavallista useammin unen karat kuin skitsofreniassa. Siten nämä aktiivisuuspurskeet voivat tarjota ikkunan koirien ja ihmisten aivojen toimintahäiriöiden yhtäläisyyksiin. Esimerkiksi jotkut tutkijat käyttävät koiria yrittääkseen ymmärtää tarkkaavaisuuden vajaatoimintahäiriötä (ADHD), Iotchev kertoi. Jos ADHD-potilailla on epätyypillisiä nukkakaraa (ja jotkut tutkimukset osoittavat, että ne voivat olla), tutkijat haluaisivat nähdä, onko koirilla samanlaisia poikkeamia. Jos he tekevät niin, se osoittaa, että jotkut samoista aivoprosesseista ovat ADHD: n taustalla sekä ihmisillä että koirilla. Jos he eivät, koirat eivät ehkä ole parhaat mallit häiriölle. Iotchev ja hänen tiiminsä ovat erityisesti keskittyneet havaintojensa yhdistämiseen ikääntymiseen.
"Seuraava askel on, katsomme valtavan koiranäytteen nähdäksemme kuinka unenkarat muuttuvat iän myötä", hän sanoi.
Tutkijat julkaisivat havaintonsa 11. lokakuuta avoimessa julkaisussa Science Reports.
