Vil du lære en gammel hund nye tricks? Prøv at lade dit kæledyr tage en lur. Ny forskning finder, at hunde konsoliderer nye minder i søvn, ligesom mennesker gør.
Undersøgelsen anvendte elektroencefalografi (EEG), en teknik, der måler elektrisk aktivitet i hjernen via hovedbunden, for at spore snoozing hunde 'hjerne aktivitet. I lighed med mennesker udviste hundene korte aktivitetsudbrud, kaldet søvnspindler, under ikke-hurtig øjens bevægelse. Også som hos mennesker var hyppigheden af disse søvnspindler knyttet til, hvor godt en hund bevarede nye oplysninger, som han havde lært før sin lur.
"Det er første gang, at vi faktisk kan vise dette hos en hund," sagde studieforfatteren Ivaylo Iotchev, en doktorand ved Eötvös Loránd Universitet i Budapest, Ungarn.
Sovespindler
Den mest dybdegående søvnforskning, sagde Iotchev, har fokuseret på mennesker og gnavere, især mus og rotter. At se parallellerne mellem hundesøvn og menneskesøvn er interessant, fortalte han Live Science, fordi hunde faktisk er mere fjernt beslægtede med mennesker end mus er, evolutionært set.
Søvnspindler er også et interessant forskningsområde, fordi de er relateret til læring og hukommelse, sagde Iotchev. Søvnspindler er udbrud af elektrisk aktivitet i hjernen, der varer cirka et halvt sekund, med en frekvens på ca. 12 til 14 hertz hos mennesker. Disse bursts blokerer information fra thalamus, en del af gråt stof i forhjernen, der fungerer til at videregive sensorisk information, fra at nå cortex til mere sofistikeret behandling.
"Når søvnspindler sker, beskyttes hjernen mod udvendig information," sagde Iotchev, "hvilket er meget vigtigt for hukommelseskonsolidering, fordi når du vil huske noget, ønsker du ikke, at det skal blandes med information udefra."
Der kendes ikke meget om denne proces hos hunde, selvom hunde undertiden bruges som medicinske modeller for menneskelig hjernesygdom, især epilepsi. Indtil nu, sagde Iotchev, blev hunde-EEG-forskning hovedsageligt fokuseret på helhjerneaktivitet, som overgangen fra søvn til vågenhed. Men søvnspindler ændres specifikt med alderen, så forståelse af dem kan både hjælpe med at forbedre veterinærmedicinen hos ældre hunde og muligvis afsløre, hvor længe processen med aldring i hundehjerne er som i menneskelige hjerner, sagde Iotchev.
Nye tricks
For at undersøge søvnspindler hos hunde bad forskerne 15 hundeejere om at bringe deres pooches ind i tre separate sessioner. Hundene repræsenterede en række racer, lige fra mutt, til Labrador retriever til miniatyrschnauzer. Alle hunde tog først en snooze, mens forskere registrerede hjørnetændernes hjerneaktivitet med EEG. Derefter blev hundene tilfældigt tildelt øvelseskommandoer, de allerede kendte på ungarsk, eller til at lære de samme handlinger, men med ukendte engelske ord ("sidde" og "ligge"). Syv af hundene udførte øvelsen på ungarsk først og derefter den nye træning på engelsk. De otte afsluttede aktiviteterne i modsat rækkefølge.
Efter hver session, uanset om det var ungarsk eller engelsk, fik hundene chancen for at gå ud, mens forskerne registrerede deres hjerneaktivitet. At knytte mønsteret af hjernebølger til faktisk læring var en vigtig del af undersøgelsen, sagde Iotchev, så efter lurene gjorde hundene, der lærte engelske kommandoer, en anden session for at vise, hvor godt de havde bevaret træningen.
Sovespindler ser forskerne meget ud på hunde, som de gør hos mennesker. De er dobbelt så hyppige hos kvindelige hunde som hos hanhunde, hvilket matcher det mønster, der ses hos mennesker: Kvinder har flere søvnspindler end mænd takket være indflydelsen fra kønshormoner, sagde Iotchev.
Hunde med hyppigere søvnspindler under en snooze-session viste sig også at være bedre elever end hunde med mindre hyppige søvnspindler, fandt forskerne. Igen sporer dette resultat med fund hos mennesker og gnavere.
Mennesker med depression har hyppigere søvnspindler end gennemsnittet, sagde Iotchev, og folk med schizofreni har mindre. Disse aktivitetsudbrud kan således give et vindue i lighederne i hjernedysfunktion mellem hunde og mennesker. For eksempel bruger nogle forskere hunde til at forsøge at forstå opmærksomhedsunderskudshyperaktivitetsforstyrrelse (ADHD), sagde Iotchev. Hvis mennesker med ADHD har atypiske søvnspindler (og nogle undersøgelser viser, at de måske), ville forskere kigge efter, om hunde viser den samme slags afvigelser. Hvis de gør det, tyder det på, at nogle af de samme hjerneprocesser ligger til grund for ADHD hos både mennesker og hunde. Hvis de ikke gør det, er hunde muligvis ikke de bedste modeller for denne lidelse. Iotchev og hans team er især fokuseret på at knytte deres fund til aldring.
"Det næste trin er, at vi vil se på en enorm prøve af hunde for at se, hvordan søvnspindler ændrer sig med alderen," sagde han.
Forskerne offentliggjorde deres fund 11. oktober i det åbne tidsskrift Scientific Reports.
