Mi történik az alvó kutya agyában?

Ha elalvás előtt tanultak valamit, a kutyák mélyebben alszanak.

A kutatók igyekeztek az emberi EEG-vizsgálatok metódusához minél inkább hasonló eljárást kidolgozni. Tehát próbáltak az emberi kutatásokban szereplőkhöz hasonló feladatokat adni a kutyáknak, és sérülést nem okozó (noninvazív) módon vizsgálni az agytevékenységüket. A memóriavizsgálatokban szereplő emberek rendszerint új szavakat tanulnak, ezért a kutyáknak is új vezényszavakat kellett elsajátítaniuk (konkrétan az ül és a fekszik angol megfelelőit).

„Tizenöt olyan kutyával dolgoztunk, amelyek ismerték a magyar ül és fekszik vezényszavakat, és a kézjeleket is. A tanulás első fázisában látták a kézjeleket, és eközben hallották a megfelelő angol vezényszavakat. Ezután elhagytuk a kézjeleket, és csak a számukra új vezényszavak maradtak. Ugyanezek a kutyák részt vettek egy kontrollpróbában is, amelyben minden ugyanúgy történt, csak a tanulás maradt ki (ekkor nem új, hanem a már ismert magyar vezényszavakat hallották) – folytatja a vezető kutató. – Az EEG-vizsgálat ugyanúgy zajlott, mint az embereknél. Az általunk használt úgynevezett skalpelektródák működéséhez nem szükséges leborotválni a kutyák szőrét, csak pasztával kell bekenni az érzékelőket, mely odaragasztja őket a kutya fejéhez, és biztosítja az elektromos jelek terjedést. Ezt a kísérlet után le lehet mosni vízzel.”

Persze azt sejthetjük, hogy még a legjólneveltebb kutyának is furcsa lehet az, hogy elektródákat ragasztanak a fejére, amelyekből drótok vezetnek egy gépbe, és mindennek tetejébe azt várják tőle, hogy így aludjon el a laborban. Ezért a tesztek előtt minden állat részt vett egy beszoktató foglalkozáson, ahol megismerkedtek az eszközökkel és a helyzettel. Maga a teszt – meglepő módon – nem éjszaka, hanem nappal történt. Érdekes, hogy a humán memóriakonszolidációs kísérletek többségéhez is délután kell az emberi alanyoknak aludniuk. Ahogy nekünk, úgy a kutyáknak is van délután egy „álmosabb” periódusuk, amikor nagyobb eséllyel alszanak el. A vizsgálatokat erre az időszakra időzítették. Az állatok és gazdáik általában három-három órát töltöttek a kutatóintézetben, ahol miután felragasztották a fejükre az EEG-érzékelőket, gazdáikkal mozoghattak is. Valójában nem volt szükség ilyen hosszú mérésekre az eredmények értékeléséhez, de a legritkább esetben születik az első nekirugaszkodásból megfelelő mennyiségű adat, így természetes, ha a kutatók többször is próbálkoznak és megismétlik a mérést.

A sikeres méréseket követően jött az adatelemzés nem kevésbé bonyolult fázisa. A háromórányi rögzített agyhullámból először el kellett különíteni, hogy mikor volt ébren és mikor aludt a kutya. Ezután az alvási szakaszokon belül meg kellett különböztetni a gyors szemmozgásokkal jellemezhető REM-szakaszt a nem REM-szakaszoktól, és ezeken belül is el kellett választani egymástól a lassú, tehát nagy hullámhosszú delta hullámokat a gyorsabb (és így a felszínesebb alváshoz kapcsolódó) alfa hullámoktól.

„Az EEG-vizsgálatok legszembetűnőbb eredménye az volt, hogy a kutyák, amikor új vezényszavakat tanultak alvás előtt, a nem REM alvási szakaszokban mélyebben aludtak, mint amikor nem tettek szert új ismeretekre – foglalja össze az eredményeket Kis Anna. – Ez kissé tudományosabban megfogalmazva azt jelenti, hogy a nem REM-szakaszban a delta hullámok aránya megnövekedett, ezzel párhuzamosan pedig az alfa hullámok aránya csökkent.”

A kutatók tovább folytatják a kutyák alvásvizsgálatait, például tesztelni fogják, hogyan hat az agyi aktivitásra, ha az ebeket elalvás előtt pozitív (például a gazda simogatása) vagy negatív érzelmi impulzusok érik. Ez utóbbi stresszhelyzetet úgy érik el a kutatók, hogy megkérik a gazdát, egy időre hagyja magára a kutyáját.