Az alvó agy aktivitása romló tanulási képességeket jelezhet

Az alvó agy aktivitása romló tanulási képességeket jelezhet

Magyar kutatók először írtak le állatokon az alvó agy aktivitása és a kognitív leépülés között összefüggést. Az EEG-vel mérhető “alvási orsók” megnövekedett frekvenciája, amit 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 esetén – ezek az alvás közben az agyról EEG segítségével készített felvételekben megfigyelhető mintázatok – 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.” – mondja Dr. Kubinyi Enikő, a Szenior Családi Kutya Program vezetője. „Mivel az idős kutyák rosszabbul tanulnak, feltételeztük, hogy az orsók jellegzetességei a tanulási képességgel is összefüggenek.”

A kutatók 58 idős kutya gazdáját hívták be az Etológia Tanszékre, ahol a kutyáknak jutalomfalatokat kellett megkeresniük. A kutatók először azt vizsgálták, hogy képesek-e felidézni a kutyák, 5 rejtekhely közül melyikben van jutalom. A második feladat sokkal nehezebb volt. Például megtanulták a kutyák, hogy a jutalom két egyforma tányér közül mindig a jobb oldaliban van, majd a kutatók megcserélték a jutalom helyét. Az idős kutyák rendszerint rugalmatlanok és az efféle cseréhez nehezen alkalmazodnak. Ezután a kutyák az TTK KPI alváslaboratóriumában aludtak egyet. “Három hónap elteltével ismét felvettük ugyanezeket az adatokat, ami kétfajta összehasonlítást is lehetővé tett” – magyarázza 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.”

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, demenciával. Ezért meglepődtem, hogy kutyáknál is ezt az eredményt találtuk.” A kutatók azt találták, hogy az orsók jellegzetességei közül kizárólag frekvenciája jelezte a kutyák tanulási feladatban nyújtott teljesítményét, de ez mind rövidtávon, mind 3 hónappal később megbízható mérőszámnak bizonyult. Dr. 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 fügött össze, a memóriával nem. „Talán azért, mert a tesztek eltérő nehézségűek voltak. Érdemes még ezt a jelenséget alaposabban megvizsgálni, és akkor kiderül, mennyire megbízható az, amit most találtunk.” – veti fel Dr. Kubinyi Enikő. „Az eredmények mégis jelentősek, mert tudomásunk szerint először sikerült állatokon is leírni alvási orsón alapuló kognitív öregedési markert.” Ez a marker az alvási orsók megnövekedett frekvenciája, amit korábban embereknél a demencia megjelenésével hoztak kapcsolatba. Az új vizsgálat szerint nem csak embereknél, hanem a kutyáknál is rosszabb tanulási képességekkel jár, így előre jelezheti a kognitív hanyatlást.

A kutatók videót is készítettek, amiben az alvási orsók is láthatók.

A tanulmány: Iotchev, I.B., Szabó, D., Kis, A., Kubinyi E. Possible association between spindle frequency and reversal-learning in aged family dogs. Sci Rep 10, 6505 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-63573-9

Kapcsolat: Dr. Kubinyi Enikő, ELTE Etológia Tanszék, tudományos főmunkatárs, kubinyie@gmail.com, +26204729879.

Videó:  https://youtu.be/06sUTpia4F8

 

Memóriateszt