Chcete naučiť starého psa nové triky? Skúste si nechať zdriemnuť svojho domáceho maznáčika. Nový výskum zistil, že psy upevňujú nové spomienky v spánku, rovnako ako ľudia.
Štúdia využívala elektroencefalografiu (EEG), techniku, ktorá meria elektrickú aktivitu v mozgu cez pokožku hlavy, na sledovanie činnosti mozgu psov. Podobne ako u psov, psi vykazovali krátke záblesky aktivity, nazývané spánkové vretená, počas spánku bez rýchleho pohybu očí. Rovnako ako u ľudí, frekvencia týchto spánkových vretien bola spojená s tým, ako dobre si pes uchovával nové informácie, o ktorých sa dozvedel pred zdriemnutím.
„Je to prvýkrát, čo to môžeme skutočne ukázať na psovi,“ uviedla spoluautorka štúdie Ivaylo Iotchev, doktorandka na univerzite Eötvös Loránd v Budapešti v Maďarsku.
Spánkové vretená
Iotchev povedal, že najhlbší výskum v oblasti spánku sa sústredil na ľudí a hlodavce, konkrétne na myši a potkany. Vidieť paralely medzi psím spánkom a ľudským spánkom je zaujímavé, povedal pre agentúru Live Science, pretože evolučne hovoria, že psy sú v skutočnosti vzdialenejšie spojené s ľuďmi ako myši.
Spánkové vretená sú tiež zaujímavou oblasťou výskumu, pretože súvisia s učením a pamäťou, povedal Iotchev. Spánkové vretená sú výbuchy elektrickej aktivity v mozgu, ktoré trvajú asi pol sekundy, s frekvenciou asi 12 až 14 hertzov u ľudí. Tieto výbuchy blokujú informácie z talamu, kúsok sivej hmoty v prednom mozgu, ktorý slúži na prenos senzorických informácií, od dosiahnutia kortexu pre dômyselnejšie spracovanie.
„Keď dôjde k spánku, mozog je chránený pred vonkajšími informáciami,“ povedal Iotchev, „čo je veľmi dôležité pre konsolidáciu pamäte, pretože keď si chcete niečo pamätať, nechcete, aby sa miešal s vonkajšími informáciami.“
O tomto procese nie je známe veľa u psov, aj keď sa psy niekedy používajú ako lekárske modely pre ochorenie mozgu človeka, najmä epilepsiu. Až doteraz, Iotčev, sa výskum psov EEG zameriaval hlavne na činnosť celého mozgu, napríklad na prechod zo spánku k bdelosti. Vreteno spánku sa však špecificky mení s vekom, takže jeho porozumenie môže pomôcť zlepšiť veterinárnu medicínu u starších psov a prípadne odhaliť, aký podobný je proces starnutia v mozgu psov, ako v ľudských mozgoch, povedal Iotchev.
Nové triky
Na preskúmanie spánkových vretien psov vedci požiadali 15 majiteľov psov, aby priviedli svoje vreckovky na tri samostatné sedenia. Psy predstavovali rôzne plemená, od muttov po Labradorského retrievera, až po miniatúrneho bradáča. Všetci psi sa najprv odložili, zatiaľ čo vedci zaznamenali základnú mozgovú aktivitu psov s EEG. Potom boli psy náhodne pridelení na vykonávanie príkazov, ktoré už poznali v maďarčine, alebo aby sa učili tie isté činy, ale s neznámymi anglickými slovami („sit“ a „ležať“). Sedem psov vykonalo cvičnú úlohu najprv v maďarčine a potom nový výcvik v angličtine. Osem dokončilo aktivity v opačnom poradí.
Po každom sedení, či už v maďarskom alebo anglickom jazyku, dostali psy možnosť pozorovať sa, zatiaľ čo vedci zaznamenávali mozgovú aktivitu. Kľúčovým prvkom štúdie bolo prepojenie vzoru mozgových vĺn so skutočným učením. Iotchev povedal, takže po zdriemnutí psi, ktorí sa učia anglické príkazy, uskutočnili ďalšie sedenie, aby ukázali, ako dobre si udržali výcvik.
Vedci zistili, že spánkové vretená vyzerajú u psov rovnako ako u ľudí. U psov sú dvakrát častejšie ako u psov, čo zodpovedá vzoru u ľudí: Ženy majú vďaka vplyvu pohlavných hormónov viac spánkov ako mužov, povedal Iotchev.
Vedci zistili, že psi s častejším spánkovým vinutím počas odloženého sedenia sa tiež lepšie učia ako psi s menej častým spánkom. Tento výsledok sa opäť sleduje u ľudí a hlodavcov.
Iotčev povedal, že ľudia s depresiou majú častejšie spánkové spiny ako priemer a ľudia so schizofréniou majú menej. Tieto výbuchy aktivity tak môžu poskytnúť okno do podobností v mozgovej dysfunkcii medzi psami a ľuďmi. Niektorí vedci napríklad používajú psy na to, aby pochopili poruchu hyperaktivity s deficitom pozornosti (ADHD), uviedol Iotčev. Ak majú ľudia s ADHD atypické spánkové vretená (a podľa niektorých výskumov to môže byť), vedci by chceli zistiť, či psi nevykazujú rovnaký druh aberácií. Ak by to tak bolo, naznačovalo by to, že niektoré rovnaké mozgové procesy sú základom ADHD u ľudí aj u psov. Ak to tak nie je, psy nemusia byť najlepším modelom tejto poruchy. Iotchev a jeho tím sa osobitne zameriavajú na to, ako svoje zistenia spájajú so starnutím.
"Ďalším krokom je, že sa pozrieme na obrovskú vzorku psov, aby sme zistili, ako sa vekom menia spánkové vretená," uviedol.
Vedci zverejnili svoje zistenia 11. októbra v časopise Scientific Reports.
