Vil du lære en gammel hund nye triks? Prøv å la kjæledyret ditt ta en lur. Ny forskning finner at hunder konsoliderer nye minner i søvn, akkurat som mennesker gjør.
Studien brukte elektroencephalography (EEG), en teknikk som måler elektrisk aktivitet i hjernen via hodebunnen, for å spore snoozing hunder 'hjerne aktivitet. I likhet med mennesker, viste hundene korte aktivitetsutbrudd, kalt søvnspindler, under ikke-hurtig øyebevegelse. Også som hos mennesker var hyppigheten av disse søvnspindlene knyttet til hvor godt en hund beholdt ny informasjon den hadde lært før lur.
"Det er første gang vi faktisk kan vise dette hos en hund," sa studieforfatter forfatter Ivaylo Iotchev, doktorgradsstudent ved Eötvös Loránd universitet i Budapest, Ungarn.
Sovespindler
Den mest dyptgående søvnforskningen, sa Iotchev, har fokusert på mennesker og gnagere, spesielt mus og rotter. Å se parallellene mellom hundesøvn og menneskesøvn er interessant, fortalte han til Live Science, fordi hunder faktisk er mer fjernt beslektet med mennesker enn mus er, evolusjonært sett.
Sovespindler er også et interessant forskningsområde fordi de er relatert til læring og hukommelse, sa Iotchev. Sovespindler er utbrudd av elektrisk aktivitet i hjernen som varer omtrent et halvt sekund, med en frekvens på rundt 12 til 14 hertz hos mennesker. Disse utbruddene blokkerer informasjon fra thalamus, en biter av grått materiale i forhjernen som fungerer som videresending av sensorisk informasjon, fra å nå cortex for mer sofistikert prosessering.
"Når søvnspindler skjer, blir hjernen beskyttet mot informasjon utenfor", sa Iotchev, "noe som er veldig viktig for hukommelseskonsolidering, fordi når du vil huske noe, vil du ikke at det skal blandes med informasjon utenfor."
Ikke mye er kjent om denne prosessen hos hunder, selv om hunder noen ganger blir brukt som medisinske modeller for menneskelig hjernesykdom, spesielt epilepsi. Inntil nå, sa Iotchev, har hunde-EEG-forskning mest fokusert på aktivitet i hele hjernen, som overgangen fra søvn til våkenhet. Men søvnspindler endres spesifikt med alderen, så å forstå dem kan både bidra til å forbedre veterinærmedisinen hos eldre hunder og muligens avsløre hvor lik aldringsprosessen i hundehjerne er den i menneskelige hjerner, sa Iotchev.
Nye triks
For å undersøke søvnspindler hos hunder ba forskerne 15 hundeeiere om å ta med poochene sine i tre separate økter. Hundene representerte en rekke raser, alt fra mutt, til Labrador retriever, til miniatyr schnauzer. Alle hundene tok først en snooze mens forskere registrerte hjørnetennene sin hjerneaktivitet med EEG. Deretter ble hundene tilfeldig tildelt øvelseskommandoer de allerede kjente på ungarsk eller for å lære de samme handlingene, men med ukjente engelske ord ("sitte" og "ligge"). Syv av hundene utførte øvelsen på ungarsk først og deretter den nye opplæringen i engelsk. De åtte fullførte aktivitetene i motsatt rekkefølge.
Etter hver økt, enten det var på ungarsk eller engelsk, fikk hundene sjansen til å avta fra seg mens forskerne registrerte hjerneaktiviteten sin. Å koble mønsteret med hjernebølger til faktisk læring var en sentral del av studien, sa Iotchev, så etter lurene gjorde hundene som lærte engelske kommandoer en annen økt for å vise hvor godt de hadde beholdt treningen.
Søvnspindler, fant forskerne, ser omtrent like ut hos hunder som for mennesker. De er dobbelt så hyppige hos hunnhunder som hos hannhunder, noe som stemmer overens med mønsteret som sees hos mennesker: Kvinner har flere søvnspindler enn menn takket være påvirkning av kjønnshormoner, sa Iotchev.
Hunder med hyppigere søvnspindler under en snooze-økt viste seg også å være bedre elever enn hunder med sjeldnere søvnspindler, fant forskerne. Igjen sporer dette resultatet med funn hos mennesker og gnagere.
Personer med depresjon har hyppigere søvnspindler enn gjennomsnittet, sa Iotchev, og personer med schizofreni har mindre. Dermed kan disse aktivitetsutbruddene gi et vindu til likhetene i hjernedysfunksjon mellom hunder og mennesker. Noen forskere bruker for eksempel hunder for å prøve å forstå ADHD (ADHD), sa Iotchev. Hvis mennesker med ADHD har atypiske søvnspindler (og noe forskning indikerer at de kan), ville forskere se etter om hunder viser samme type avvik. Hvis de gjør det, tyder det på at noen av de samme hjerneprosessene ligger til grunn for ADHD hos både mennesker og hunder. Hvis de ikke gjør det, er kanskje ikke hunder de beste modellene for den lidelsen. Iotchev og teamet hans er spesielt fokusert på å relatere funnene sine til aldring.
"Det neste trinnet er, vi vil se på et stort utvalg av hunder for å se hvordan søvnspindler endres med alderen," sa han.
Forskerne publiserte funnene sine 11. oktober i åpent tidsskriftet Scientific Reports.
