Az alvó kutyák agyának működése hasonlít az emberéhez

Az alvó kutyák agyának működése hasonlít az emberéhez

Az alvó kutyák agyának működése hasonlít az emberéhez, ennek feltérképezése releváns lépés ahhoz, hogy az emberi agy öregedési folyamataira következtethessenek a szakemberek – hangsúlyozza az ELTE közleménye.

Az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) és a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) kutatóinak új eredménye alapján az idősebb kutyák abban hasonlítanak az emberekhez, hogy a lassú alvási orsónak nevezett EEG hullámforma ritkább fejtetői elvezetésnél, mint a fiataloknál. Ellenben a villámgyors orsók frontális elvezetésnél a várttal ellentétben nem ritkulnak, hanem megszaporodnak idős korban. A jelenség korrekt oka még nem ismert, de az igen, hogy az alvási orsók hatással vannak az alvás stabilitására, a tanulásra és az intelligenciára is.

Az EEG (elektroenkefalográfia) olyan mérőeszköz, amely képes az agyi elektromos aktivitás vizualizálására hullámok képében. Az emlősök, mindent összevetve a kutya és az ember tekintetében is a legmélyebb alvásfázisban időnként rövid és sebes hullámsorozat jelenik meg, ezek az alvási orsók. Mélyalváskor javarészben másodpercenként 4 hullámot látunk, de az alvási orsóknál 9-16 hullám fut le ennyi idő alatt. Ezek az agy mélyén megbúvó talamuszból származnak, amely a legnélkülözhetetlenebb bemenet az agy részére az érzékelés, mozgáskivitelezés esetén. Az alvási orsók az alvás stabilitását és a memórianyomok kialakulását is támogatják. Embereken, rágcsálókon és macskákon már számtalan kutatás vizsgálta az alvási orsókat, kutyáknál ellenben elhanyagolt tájék – mutatnak rá a közleményben.

Kubinyi Enikő, az Európai Kutatási Tanács által támogatott ELTE Szenior Családi Kutya Program kutatócsoport vezetője alapján „a kutyaagy öregedési folyamatainak feltérképezése kardinális lépés ahhoz, hogy kiderüljön, alkalmas-e a kutya a emberi kognitív öregedés modellezéséhez. Az életkor hatása a kutyák alvási orsóira részben átfedésben van azzal, melyet az emberek során tudunk. Az idősebb kutyák lassú orsóinak kisebb az amplitúdója, ha frontálisan, a két szem közti elektródával mérjük, és a fej középső részén regisztrált lassú alvási orsók előfordulásának száma is alacsonyabb. Meglepődtünk ellenben, hogy az idősebb kutyáknál a frontális elvezetésnél gyakrabban fordultak elő szélsebes orsók. Embereknél ez inkább a kamaszkorra sajátos” – idézi az etológust a közlemény.

A kutatásban több mint százötven 1-17 éves családi kutya és gazdája volt ott. A kutyák három órát aludhattak az ELTE Etológia Tanszék egy csendes szobájában, gazdáikkal közösen. Az EEG adatokat a emberi kutatásokhoz hasonlóan a bőrfelszínhez ragasztott elektródákkal regisztrálták, mindent összevetve ez az eljárás teljesen fájdalommentes volt. Nyolc kivételével minden kutya aludt a három óra alatt.

„Kidolgoztunk egy automata detektálási módszert, amely a kutyáknál is üzemel” – indokolja Ivaylo Iotchev, a Scientfic Reports című akadémiai folyóiratban megjelent tanulmány első szerzője. „Ezúttal nagy mintán akartuk megvizsgálni, hogy az életkor, a nem és az ivartalanítás befolyásolja-e az orsók tulajdonságait. A emberi irodalomban módfelett sokat foglalkoztak a hormonális és életkori változások orsóaktivitásra gyakorolt hatásával. Ha ezek a megállapítások a kutyák alvási orsóira is igazak, az megerősítené azt a feltételezést, hogy a kutya jó modellállat lehet az emberi evolúció, az öregedés és az agyműködés megértéséhez. Eddig leginkább viselkedéskutatások igazolták az ember és a kutya hasonlóságait. Más modellállatokhoz, példának okáért a rágcsálókhoz képest a kutya agya számunkra még folyamatosan terra incognita” – teszi hozzá.

A korszerű eredmények alátámasztják azt a feltevést, hogy a kutyák emberhez hasonló alvási orsókkal rendelkeznek.

A lokális különbség az orsófrekvenciában erős érv sőt még, hogy az emberekben a „lassú” és a „szélsebes” orsók közti megkülönböztetés a kutyák tekintetében is indokolt. „Ez releváns, mert az emberek során a szélsebes és lassú orsók heterogén funkciókkal bírnak” – hangsúlyozza a tanulmány szerzői közül Turcsán Borbála.

A mozgásmintázatok tanulása a szélsebes orsókhoz, miközben a verbális ismeretszerzés és az intelligencia a lassú orsók meglétéhez kapcsolható. A sebes orsók megjelenése emberhez hasonló különbségeket mutatott a nemek közt kutyáknál is. A szukák tekintetében több, nagyobb és gyorsabb orsót találtak a szakemberek. A különbség leginkább az ivaros szuka kutyáknál volt számottevő.

Iotchev alapján „az a tény, hogy mind a kutya neme, mind a reproduktív állapota befolyásolta az orsók jellemzőit, a legerősebb érv egy nem-invazív vizsgálatban tetejébe, hogy a nemi hormonoknak hatásuk van az alvási orsók kifejeződésére. Ez azonban különösen erős érv ugyanakkor, hogy emberek és kutyák tekintetében hasonló mechanizmusok szabályozzák az orsók kialakulását és modulálását”.

„A felszíni EEG-mérések nem biztosítják, hogy minden részletében megértsük az alvó kutya agyának aktivitását” – indokolja Iotchev. „Lényeges viszont, hogy az öregedési modellként használt patkányok során nem kevesebb lesz az orsók gyakorisága az öregedés esetén úgy, mint az embernél, a kutyáknál ezzel szemben igen. Ez azt támasztja alá, hogy legalábbis alvási orsók tekintetében hasznosabb a kutyaagy vizsgálata más modellfajokhoz képest” – hangsúlyozza a felfedező.

mti