Wil je een oude hond nieuwe trucs leren? Laat uw huisdier een dutje doen. Uit nieuw onderzoek blijkt dat honden nieuwe herinneringen in slaap consolideren, net als mensen.
De studie gebruikte elektro-encefalografie (EEG), een techniek die de elektrische activiteit in de hersenen via de hoofdhuid meet, om de hersenactiviteit van sluimerende honden te volgen. Net als bij mensen vertoonden de honden korte uitbarstingen van activiteit, slaapspindels genoemd, tijdens niet-snelle slaapbewegingen. Evenals bij mensen was de frequentie van deze slaapspindels gekoppeld aan hoe goed een hond nieuwe informatie behield die hij vóór zijn dutje had geleerd.
"Het is de eerste keer dat we dit daadwerkelijk bij een hond kunnen laten zien", zegt co-auteur Ivaylo Iotchev, een promovendus aan de Eötvös Loránd Universiteit in Boedapest, Hongarije.
Slaapspindels
Het meeste diepgaande slaaponderzoek, zei Iotchev, was gericht op mensen en knaagdieren, met name muizen en ratten. Het is interessant om de parallellen tussen hondenslaap en menselijke slaap te zien, vertelde hij WordsSideKick.com, omdat honden in feite verder verwijderd zijn van mensen dan muizen, evolutionair gesproken.
Slaapspindels zijn ook een interessant onderzoeksgebied omdat ze verband houden met leren en geheugen, zei Iotchev. Slaapspindels zijn uitbarstingen van elektrische activiteit in de hersenen die ongeveer een halve seconde duren, met een frequentie van ongeveer 12 tot 14 hertz bij mensen. Deze uitbarstingen blokkeren informatie van de thalamus, een brok grijze stof in de voorhersenen die sensorische informatie doorgeeft, zodat ze de cortex niet kunnen bereiken voor meer geavanceerde verwerking.
"Wanneer slaapspindels optreden, worden de hersenen afgeschermd van externe informatie," zei Iotchev, "wat erg belangrijk is voor geheugenconsolidatie, want als je iets wilt onthouden, wil je niet dat het zich vermengt met externe informatie."
Er is niet veel bekend over dit proces bij honden, hoewel honden soms worden gebruikt als medische modellen voor menselijke hersenziekten, met name epilepsie. Tot nu toe, zei Iotchev, was het EEG-onderzoek bij honden vooral gericht op de activiteit van de hele hersenen, zoals de overgang van slaap naar waken. Maar slaapspindels veranderen specifiek met de leeftijd, dus het begrijpen ervan kan zowel de diergeneeskunde bij oudere honden helpen verbeteren en mogelijk onthullen hoe vergelijkbaar het proces van veroudering bij hondenhersenen is met dat van menselijke hersenen, zei Iotchev.
Nieuwe trucjes
Om slaapspindels bij honden te onderzoeken, vroegen de onderzoekers 15 hondenbezitters om hun puppy's binnen te brengen voor drie afzonderlijke sessies. De honden vertegenwoordigden verschillende rassen, variërend van straathond, tot Labrador retriever en miniatuurschnauzer. Alle honden namen eerst een dutje, terwijl onderzoekers de baseline hersenactiviteit van de hoektanden vastlegden met EEG. Vervolgens werden de honden willekeurig toegewezen om commando's te oefenen die ze al kenden in het Hongaars of om dezelfde acties te leren, maar met onbekende Engelse woorden ("zitten" en "liggen"). Zeven van de honden deden eerst de oefentaak in het Hongaars en daarna de nieuwe training in het Engels. De acht voltooiden de activiteiten in de omgekeerde volgorde.
Na elke sessie, in het Hongaars of in het Engels, kregen de honden de kans om te zonnen terwijl de onderzoekers hun hersenactiviteit registreerden. Het koppelen van het patroon van hersengolven aan daadwerkelijk leren was een belangrijk onderdeel van de studie, zei Iotchev, dus na het dutje deden de honden die Engelse commando's leerden nog een sessie om te laten zien hoe goed ze de training hadden behouden.
Slaapspillen, vonden de onderzoekers, zien er bij honden ongeveer hetzelfde uit als bij mensen. Ze komen twee keer zo vaak voor bij vrouwelijke honden als bij mannelijke honden, wat overeenkomt met het patroon dat bij mensen wordt gezien: vrouwen hebben meer slaapassen dan mannen dankzij de invloed van geslachtshormonen, zei Iotchev.
Honden met vaker slaapspindels tijdens een sluimersessie bleken ook betere leerlingen te zijn dan honden met minder frequente slaapspindels, vonden de onderzoekers. Nogmaals, dit resultaat volgt met bevindingen bij mensen en knaagdieren.
Mensen met een depressie hebben vaker slaapspoelen dan gemiddeld, zei Iotchev, en mensen met schizofrenie hebben minder. Deze uitbarstingen van activiteit kunnen dus een venster bieden op de overeenkomsten in hersendisfunctie tussen honden en mensen. Sommige onderzoekers gebruiken bijvoorbeeld honden om te proberen de hyperactiviteitsstoornis met aandachtstekort (ADHD) te begrijpen, zei Iotchev. Als mensen met ADHD atypische slaapspindels hebben (en uit sommige onderzoeken blijkt dat dit mogelijk is), zouden onderzoekers willen kijken of honden hetzelfde soort aberraties vertonen. Als ze dat doen, zou dit erop duiden dat sommige van dezelfde hersenprocessen ten grondslag liggen aan ADHD bij zowel mensen als honden. Als ze dat niet doen, zijn honden misschien niet de beste modellen voor die aandoening. Iotchev en zijn team zijn vooral gericht op het relateren van hun bevindingen aan veroudering.
"De volgende stap is dat we naar een groot aantal honden zullen kijken om te zien hoe de slaapassen veranderen met de leeftijd", zei hij.
De onderzoekers publiceerden hun bevindingen op 11 oktober in het open access tijdschrift Scientific Reports.
