Искате ли да научите старо куче на нови трикове? Опитайте да оставите домашния любимец да дрямка. Ново проучване установява, че кучетата консолидират нови спомени в съня, точно както правят хората.
Изследването използва електроенцефалография (ЕЕГ), техника, която измерва електрическата активност в мозъка чрез скалпа, за да се проследи мозъчната активност на хъркащите кучета. Подобно на хората, кучетата проявяват кратки изблици на активност, наречени сън вретена, по време на сън без бързо движение. Също както при хората, честотата на тези вретена е свързана с това колко добре кучето е запазило нова информация, която е научило преди дрямката си.
"За първи път можем да покажем това в куче", каза съавторът на изследването Ивайло Йочев, докторант в университета Eötvös Loránd в Будапеща, Унгария.
Спинни вретена
Повечето задълбочени изследвания на съня, каза Йочев, са се фокусирали върху хората и гризачите, конкретно върху мишките и плъховете. Виждайки паралелите между съня на кучетата и човешкия сън е интересно, той каза пред Live Science, тъй като кучетата всъщност са по-отдалечени от хората, отколкото мишките, еволюционно казано.
Сънните вретена също са интересна област на изследване, тъй като те са свързани с ученето и паметта, каза Йочев. Сънните вретена са изблици на електрическа активност в мозъка, които продължават около половин секунда, с честота от около 12 до 14 херца при хората. Тези изблици блокират информация от таламуса, парче сиво вещество в предния мозък, което действа за препредаване на сензорна информация, от достигане на кората за по-сложна обработка.
„Когато се случват вретена на съня, мозъкът се предпазва от външна информация, каза Йоотчев,„ което е много важно за консолидирането на паметта, защото когато искате да запомните нещо, не искате то да се смесва с външна информация “.
Не се знае много за този процес при кучетата, въпреки че понякога кучетата се използват като медицински модели за заболяване на човешкия мозък, особено за епилепсия. Досега, каза Йочев, кучешките ЕЕГ изследвания се фокусираха най-вече върху дейността на целия мозък, като прехода от сън към будност. Но сънните вретена се променят конкретно с възрастта, така че разбирането им може едновременно да помогне за подобряване на ветеринарната медицина при възрастни кучета и евентуално да разкрие колко подобен е процесът на стареене в мозъка на кучетата с този в човешкия мозък, каза Йочев.
Нови трикове
За да разгледат сънните вретена при кучетата, изследователите помолили 15 собственици на кучета да донесат своите пичове за три отделни сесии. Кучетата представлявали различни породи, вариращи от мутра, до лабрадор ретривър, до миниатюрен шнауцер. Всички кучета първо взеха хъркане, докато изследователите регистрираха основна мозъчна активност на кучетата с ЕЕГ. На следващо място, кучетата бяха назначени на случаен принцип да упражняват команди, които вече знаеха на унгарски или да научат същите тези действия, но с непознати английски думи („седни“ и „лягай“). Седем от кучетата изпълниха практическата задача първо на унгарски език, а след това и новото обучение на английски. Осемте завършиха дейностите в обратен ред.
След всяка сесия, независимо дали на унгарски или на английски, кучетата получават шанса да зонират, докато изследователите записват мозъчната си активност. Свързването на модела на мозъчните вълни с реалното учене беше ключова част от проучването, каза Йотчев, така че след дрямката кучетата, изучаващи английски команди, направиха още една сесия, за да покажат колко добре са запазили обучението.
Сънните вретена, открити от изследователите, изглеждат много същото при кучетата, както при хората. Те са два пъти по-чести при женските кучета, отколкото при мъжките кучета, което съответства на модела, наблюдаван при хората: Жените имат повече вретена за сън, отколкото мъжете, благодарение на влиянието на половите хормони, каза Йочев.
Кучетата с по-чести вретена за сън по време на сесията за отлагане също се оказаха по-добри учащи се от кучетата с по-рядко сън вретена, откриха изследователите. Отново този резултат проследява откритията при хора и гризачи.
Хората с депресия имат по-чести вретена на съня от средните, каза Йоотчев, а хората с шизофрения имат по-малко. По този начин, тези изблици на активност могат да дадат прозорец за приликите в мозъчната дисфункция между кучета и хора. Например, някои изследователи използват кучета, за да се опитат да разберат разстройството на хиперактивност с дефицит на внимание (ADHD), каза Йочев. Ако хората с ADHD имат нетипични вретена за сън (а някои изследвания показват, че могат), изследователите биха искали да потърсят дали кучетата показват същия вид аберации. Ако го направят, това би означавало, че някои от едни и същи мозъчни процеси са в основата на ADHD както при хора, така и при кучета. Ако не го направят, кучетата може да не са най-добрите модели за това разстройство. Йочев и неговият екип са особено фокусирани върху свързването на своите открития с остаряването.
"Следващата стъпка е, ще разгледаме огромна извадка от кучета, за да видим как сънните вретена се променят с възрастта", каза той.
Изследователите публикуваха своите открития на 11 октомври в списанието с отворен достъп Scientific Reports.
