Dodano: 23 październik 2019r.

Naukowcy nauczyli szczury, jak prowadzić mały samochodzik

Szczury mogą mieć większą zdolność uczenia się, niż wcześniej sądzono. Naukowcy nauczyli gryzonie kierować małym samochodzikiem i okazało się, że zmniejsza to ich poziom stresu. Odkrycia to mogą zostać potencjalnie wykorzystane do badania, w jaki sposób uczenie się nowych umiejętności łagodzi stres.

Szczur w samochodzie - badanie naukowe

 

Wiemy, że gryzonie mogą nauczyć się rozpoznawać przedmioty, naciskać odpowiednie guziki i odnajdywać drogę w labiryntach. Testy te są często używane do badania wpływu stanu mózgu na funkcje poznawcze, ale pokazują jedynie wąski zakres możliwości poznawczych tych zwierząt.

Kelly Lambert z Uniwersytetu w Richmond wraz ze współpracownikami chcieli sprawdzić, czy szczury są zdolne do opanowania bardziej wyrafinowanych zadań, jak chociażby prowadzenia pojazdu. W tym celu zbudowali z pustego pojemnika na żywność mały samochodzik z trzema miedzianymi drążkami służącymi do kierowania pojazdem oraz aluminiową podłogą. Gdy szczur wchodził do małego auta i dotykał drążków kierujących, zamykał obwód elektryczny i powodował ruch samochodu.

 

Odpowiednio wyszkolone gryzonie mogły kontrolować kierunek poruszania się pojazdu przy pomocy miedzianych drążków dotykając odpowiednio prawego lub lewego drążka do zmiany kierunku samochodu i środkowego do poruszania się do przodu.

Szczur-kierowca

Trening prowadzenia pojazdu objął sześć samic oraz jedenaście samców. Uczeni nagradzali gryzonie płatkami zbożowymi za każdym razem, gdy te dobrze wykonały zadanie, czyli poruszały się samochodzikiem. Poziom trudności z czasem wzrósł i w laboratorium powstała prostokątna arena o powierzchni około 4 metrów kwadratowych, która posłużyła jako tor testowy dla szczurów.

Gryzonie zachęcano do doskonalenia umiejętności prowadzenia pojazdu umieszczając płatki zbożowe w coraz bardziej odległych miejscach na arenie. - Szczury nauczyły się nawigować samochodzik w wyjątkowy sposób i stosowały wzorce nawigacji, z którymi nie miały wcześniej do czynienia, by uzyskać nagrodę – przyznała Lambert.

Nie wszystkie szczury objęte kursem prowadzenia pojazdu uczyły się w ten sam sposób. Wpływał na to rodzaj środowiska, w którym się znajdowały. Osobniki, które żyły w złożonym, stymulującym otoczeniu, nauczyły się jeździć znacznie szybciej niż te żyjące w ponurych, nudnych warunkach laboratoryjnych. - Dane te sugerują, że szczury zdobywały kapitał wiedzy i doświadczenia. Jeśli miały trudny, dynamiczny styl życia, przekładało się na szybkość zdobywanie wiedzy - powiedziała Lambert.

Co ciekawe, nauka jazdy wydawała się rozluźniać szczury. Badacze ocenili to, mierząc poziomy dwóch hormonów: kortyzolu, który jest markerem stresu i dehydroepiandrosteronu, który przeciwdziała stresowi. Stosunek dehydroepiandrosteronu (DHEA) do kortyzolu w kale szczurów zwiększał się w trakcie szkolenia.

Naukowcy sądzą, że szczury, podobnie jak ludzie, wydają się być zadowolone z opanowania trudnego zadania, co wpływa na ich poziom stresu. Lambert przyznała, że gryzonie mogą uzyskać taką samą satysfakcję, jak my, gdy doskonalimy nową umiejętność.

Na poparcie tej tezy zespół uczonych zbadał wspomniane wcześniej hormony i stwierdził, że szczury, które same prowadziły samochodzik, miały niższy poziom DHEA i były mniej zestresowane niż szczury, które jeździły jako pasażerowie w zdalnie sterowanych samochodach.

Możliwości poznawcze szczurów

Eksperyment ten sugeruje neuroplastyczność u szczurów - zdolność ich tkanki nerwowej w mózgach do tworzenia nowych połączeń, czyli do adaptacji i uczenia się nowych zadań. - Wierzę, że szczury są mądrzejsze niż większość ludzi je postrzega. Prawdopodobnie większość zwierząt jest mądrzejsza na swój wyjątkowy sposób, niż nam się wydaje – zaznaczyła Lambert.

Ale jak przyznała Lambert, testy w laboratorium mogą być bardziej złożone i mogą potencjalnie posłużyć do badania chorób neuropsychiatrycznych. Przykładowo, doświadczenia z prowadzeniem pojazdów mogą zostać użyte do badania wpływu choroby Parkinsona na zdolności motoryczne i orientację przestrzenną lub do badania wpływu depresji na motywację. - Jeśli zastosujemy bardziej realistyczne i wymagające modele, może to dostarczyć bardziej znaczących danych – wyjaśniła uczona.

Zespół planuje teraz eksperymenty uzupełniające, aby zrozumieć, w jaki sposób szczury uczą się prowadzić pojazd, dlaczego wydaje się to zmniejszać u nich stres i które obszary mózgu są w naukę jazdy zaangażowane.


Źródło: New Scientist, fot. Kelly Lambert/University of Richmond