Ember és kutya: hasonlóság alvás közben

Az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE) és a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) kutatóinak új eredménye szerint az idősebb kutyák abban hasonlítanak az emberekhez, hogy a lassú alvási orsónak nevezett EEG hullámforma ritkább fejtetői elvezetésnél, mint a fiataloknál. Viszont a gyors orsók frontális elvezetésnél a várttal ellentétben nem ritkulnak, hanem megszaporodnak idős korban. A jelenség pontos 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, így a kutya és az ember esetében is a legmélyebb alvásfázisban időnként rövid és gyors hullámsorozat jelenik meg, ezek az alvási orsók. Mélyalváskor általában 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 legfontosabb bemenet az agy számára az érzékelés, mozgáskivitelezés során. Az alvási orsók az alvás stabilitását és a memórianyomok kialakulását is segítik. Embereken, rágcsálókon és macskákon már számtalan kutatás vizsgálta az alvási orsókat, kutyáknál viszont elhanyagolt terület.

Kubinyi Enikő, az Európai Kutatási Tanács által támogatott ELTE Szenior Családi Kutya Program kutatócsoport vezetője szerint "a kutyaagy öregedési folyamatainak feltérképezése fontos lépés ahhoz, hogy kiderüljön, alkalmas-e a kutya a humán kognitív öregedés modellezéséhez. Az életkor hatása a kutyák alvási orsóira részben átfedésben van azzal, amit az emberek esetén tudunk. Az idősebb kutyák lassú orsóinak kisebb az amplitúdója, ha frontálisan, a két szem közötti elektródával mérjük, és a fej középső részén regisztrált lassú alvási orsók előfordulásának száma is alacsonyabb. Meglepődtünk azonban, hogy az idősebb kutyáknál a frontális elvezetésnél gyakrabban fordultak elő gyors orsók. Embereknél ez inkább a kamaszkorra jellemző" – idézi az etológust a közlemény.

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

– Kidolgoztunk egy automatikus detektálási módszert, amely a kutyáknál is működik – magyarázza Ivaylo Iotchev, a Scientfic Reports című folyóiratban megjelent tanulmány első szerzője. – Ezúttal nagy mintán akartuk megvizsgálni, hogy az életkor, a nem és az ivartalanítás befolyásolja-e az orsók tulajdonságait. A humán irodalomban nagyon 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, például a rágcsálókhoz képest a kutya agya számunkra még mindig terra incognita – teszi hozzá.

Az új eredmények alátámasztják azt a feltevést, hogy a kutyák emberhez hasonló alvási orsókkal rendelkeznek.

A lokális különbség az orsófrekvenciában erős érv amellett, hogy az emberekben a "lassú" és a "gyors" orsók közötti megkülönböztetés a kutyák esetében is indokolt. "Ez fontos, mert az emberek esetén a gyors és lassú orsók különböző funkciókkal bírnak" – hangsúlyozza a tanulmány szerzői közül Turcsán Borbála.

A mozgásmintázatok tanulása a gyors orsókhoz, míg a verbális tanulás és az intelligencia a lassú orsók meglétéhez kapcsolható. A gyors orsók megjelenése emberhez hasonló különbségeket mutatott a nemek között kutyáknál is. A szukák esetében több, nagyobb és gyorsabb orsót találtak a kutatók. A különbség leginkább az ivaros szuka kutyáknál volt jelentős.

Iotchev szerint "az a tény, hogy mind a kutya neme, mind a reproduktív állapota befolyásolta az orsók jellemzőit, a legerősebb érv egy nem-invazív vizsgálatban amellett, hogy a nemi hormonoknak hatásuk van az alvási orsók kifejeződésére. Ez viszont különösen erős érv amellett, hogy emberek és kutyák esetében hasonló mechanizmusok szabályozzák az orsók kialakulását és modulálását".

– A felszíni EEG-mérések nem teszik lehetővé, hogy minden részletében megértsük az alvó kutya agyának aktivitását – magyarázza Iotchev. – Fontos azonban, hogy az öregedési modellként használt patkányok esetén nem csökken az orsók gyakorisága az öregedés során úgy, mint az embernél, a kutyáknál viszont igen. Ez azt támasztja alá, hogy legalábbis alvási orsók tekintetében hasznosabb a kutyaagy vizsgálata más modellfajokhoz képest – hangsúlyozza a kutató.