Az alvó agy aktivitása romló tanulási képességeket jelezhet

2020.04.29.
Az alvó agy aktivitása romló tanulási képességeket jelezhet
Az ELTE kutatói először írtak le állatokon az alvó agy aktivitása és a kognitív leépülés között összefüggést. Az alvási orsók EEG-vel mérhető megnövekedett frekvenciája – amelyet korábban embereknél a demencia megjelenésével hoztak kapcsolatba – kutyák esetén is rosszabb tanulási képességekkel jár.

A kevesebb néha az agyműködéssel kapcsolatban is több. Ritmikus agyi aktivitás esetén a magasabb frekvenciájú, vagyis adott idő alatt több hullámú rezgések megjelenése akár aggodalomra is okot adhat, például fokozott sejtpusztulásra utalhat az agyban. Alvási orsók (az alvás közben az agyról EEG segítségével készített felvételekben megfigyelhető mintázatok) esetén a magasabb frekvencia akár a demencia megjelenését is előre jelezheti. Az ELTE kutatóinak a Scientific Reports-ban megjelent közleménye elsőként mutatott ki az alvási orsók frekvenciája és a kognitív leépülés közti összefüggést kutyákon.

„Korábban leírtuk, hogy az emberekhez hasonlóan az alvási orsók frekvenciája az életkor előrehaladtával kutyáknál is növekszik. Mivel az idős kutyák rosszabbul tanulnak, feltételeztük, hogy az orsók jellegzetességei a tanulási képességgel is összefüggnek” – mondta Kubinyi Enikő, a Szenior Családi Kutya Program vezetője.

A kutatók 58 idős kutya gazdáját hívták be az ELTE Etológia Tanszékre, ahol a kutyáknak jutalomfalatokat kellett megkeresniük. A kutatók először azt vizsgálták, hogy képesek-e felidézni a kutyák, hogy öt rejtekhely közül melyikben van jutalom. A második feladat sokkal nehezebb volt: a kutyáknak meg kellett tanulniuk, hogy a jutalom két egyforma tányér közül mindig a jobb oldaliban van, majd a kutatók megcserélték a jutalom helyét. Az idős kutyák rendszerint rugalmatlanok voltak és a cseréhez nehezen alkalmazkodtak. A feladatok elvégzése után a kutyák a Természettudományi Kutatóközpont Kognitív Idegtudományi és Pszichológiai Intézet alváslaboratóriumában aludtak egyet.

„Három hónap elteltével ismét felvettük ugyanezeket az adatokat, ami kétfajta összehasonlítást is lehetővé tett” – magyarázta Szabó Dóra, aki idős kutyák agyműködésének vizsgálatáról írja a doktori dolgozatát. „Egyrészt számszerűsíteni tudtuk az időben egymáshoz közel mért viselkedéses és alvási összefüggéseket, másrészt az is kiderült, hogy az eltelt időben történt-e változás” – tette hozzá.

Ivaylo Iotchev, a kutyák alvási orsójának felismerésére képes algoritmus megalkotója némileg meglepődött az eredményeken: „Eddig csak egyetlen humán vizsgálat hozta összefüggésbe az alvási orsók frekvenciáját az időskori kognitív leépüléssel, a demenciával. Ezért meglepődtem, hogy kutyáknál is ezt az eredményt találtuk.”

A kutatók felfedezték, hogy

az orsók jellegzetességei közül kizárólag frekvenciájuk jelezte a kutyák tanulási feladatban nyújtott teljesítményét,

de ez mind rövidtávon, mind három hónappal később megbízható mérőszámnak bizonyult.

Kis Anna, a családi kutyákon végzett EEG kutatások egyik megalapítója kifejtette: „Tulajdonképpen érthető, hogy az alvási orsók frekvenciája hosszabb időn keresztül is változatlan, mivel ezt, ellentétben az orsók előfordulási gyakoriságával, nem befolyásolják az új élmények, információk.”

A szerzők azonban óvatosak az eredmények értelmezésével. Az alvási orsók frekvenciája csak a tanulási teljesítménnyel függött össze, a memóriával nem. Kubinyi Enikő ezzel kapcsolatban felvetette, hogy ez talán abból fakad, hogy a tesztek eltérő nehézségűek voltak. A kutatás vezetője úgy véli, érdemes a jelenséget alaposabban megvizsgálni, és akkor kiderül, mennyire megbízható a mostani feltételezés. Az eredményeket ettől függetlenül jelentősnek nevezte, tudomásuk szerint ugyanis először sikerült állatokon is leírni alvási orsón alapuló kognitív öregedési markert. Ez a marker az alvási orsók megnövekedett frekvenciája, amelyet korábban embereknél a demencia megjelenésével hoztak kapcsolatba. Az új vizsgálat szerint nemcsak embereknél, hanem a kutyáknál is rosszabb tanulási képességekkel jár, így előre jelezheti a kognitív hanyatlást.

Forrás: ELTE TTK