Lass schlafende Hunde liegen: Es hilft ihnen, Erinnerungen zu konsolidieren

Möchten Sie einem alten Hund neue Tricks beibringen? Versuchen Sie, Ihr Haustier ein Nickerchen zu machen. Neue Forschungen zeigen, dass Hunde neue Erinnerungen im Schlaf konsolidieren, genau wie Menschen.

Die Studie verwendete Elektroenzephalographie (EEG), eine Technik, die elektrische Aktivität im Gehirn über die Kopfhaut misst, um die Gehirnaktivität von schlafenden Hunden zu verfolgen. Ähnlich wie beim Menschen zeigten die Hunde während des Schlafens mit nicht schneller Augenbewegung kurze Aktivitätsstöße, sogenannte Schlafspindeln. Auch wie beim Menschen war die Häufigkeit dieser Schlafspindeln mit der Frage verbunden, wie gut ein Hund vor dem Mittagsschlaf neue Informationen aufbewahrte.

"Es ist das erste Mal, dass wir das bei einem Hund zeigen können", sagte Studienkoautor Ivaylo Iotchev, Doktorand an der Eötvös Loránd Universität in Budapest, Ungarn. [20 Weird Dog and Cat Verhaltensweisen von der Wissenschaft erklärt]

Schlafspindeln

Die tiefste Schlafforschung, so Iotchev, habe sich auf Menschen und Nagetiere, insbesondere Mäuse und Ratten, konzentriert. Es ist interessant, die Parallelen zwischen Hundeschlaf und menschlichem Schlaf zu sehen, sagte er gegenüber Live Science, denn Hunde sind evolutionär gesehen entfernter mit Menschen verwandt als Mäuse.

Schlafspindeln sind auch ein interessantes Forschungsgebiet, weil sie mit Lernen und Gedächtnis verbunden sind, sagte Iotchev. Schlafspindeln sind Ausbrüche von elektrischer Aktivität im Gehirn, die etwa eine halbe Sekunde dauern, mit einer Frequenz von etwa 12 bis 14 Hertz beim Menschen. Diese Bursts blockieren Informationen aus dem Thalamus, einem Stück graue Substanz im Vorderhirn, das die sensorischen Informationen weiterleitet und so den Cortex für eine komplexere Verarbeitung erreicht.

"Wenn Schlafspindeln passieren, wird das Gehirn von externen Informationen abgeschirmt", sagte Iotchev, "was sehr wichtig für die Gedächtniskonsolidierung ist, denn wenn Sie sich an etwas erinnern wollen, wollen Sie nicht, dass es sich mit externen Informationen vermischt." [5 Interessante Fakten über Schlaf]

Über diesen Prozess ist bei Hunden nicht viel bekannt, obwohl Hunde manchmal als medizinische Modelle für Erkrankungen des menschlichen Gehirns, insbesondere Epilepsie, verwendet werden. Bis jetzt, sagte Iotchev, konzentrierte sich die EEG-Forschung des Hundes hauptsächlich auf die Aktivität des gesamten Gehirns, wie der Übergang vom Schlaf zum Wachzustand. Aber Schlafspindeln ändern sich mit zunehmendem Alter, so dass sie beide helfen können, die Veterinärmedizin bei älteren Hunden zu verbessern und möglicherweise aufzeigen, wie ähnlich der Prozess des Alterns in den Gehirnen des Hundes zu dem in menschlichen Gehirnen ist, sagte Iotchev.

Neue Tricks

Um Schlafspindeln bei Hunden zu untersuchen, baten die Forscher 15 Hundebesitzer, ihre Hündinnen für drei getrennte Sitzungen mitzubringen. Die Hunde repräsentierten eine Vielzahl von Rassen, von Köter über Labrador Retriever bis Zwergschnauzer. Alle Hunde nahmen zuerst eine Schlummerfunktion ein, während die Forscher die Gehirnaktivität der Eckzähne mit EEG erfassten. Als nächstes wurden die Hunde nach dem Zufallsprinzip angewiesen, Befehle zu üben, die sie bereits auf Ungarisch kannten oder dieselben Handlungen zu lernen, aber mit unbekannten englischen Wörtern ("sitzen" und "hinlegen"). Sieben der Hunde machten die Übungsaufgabe zuerst auf Ungarisch und dann das neue Training in Englisch. Die acht absolvierten die Aktivitäten in umgekehrter Reihenfolge. [Wie Hund, wie Besitzer: Was Rassen über die Persönlichkeit sagen]

Nach jeder Sitzung, egal ob in ungarischer oder englischer Sprache, hatten die Hunde die Möglichkeit zu zonken, während die Forscher ihre Gehirnaktivität aufzeichneten. Die Verknüpfung der Gehirnwellen mit dem tatsächlichen Lernen war ein Schlüsselelement der Studie, sagte Iotchev. Nach dem Nickerchen machten die Hunde, die englische Befehle lernten, eine weitere Sitzung, um zu zeigen, wie gut sie das Training beibehalten hatten.

Schlafspindeln, so fanden die Forscher, sehen bei Hunden genauso aus wie bei Menschen. Sie sind bei weiblichen Hunden doppelt so häufig wie bei männlichen Hunden, was dem beim Menschen beobachteten Muster entspricht: Frauen haben aufgrund des Einflusses von Sexualhormonen mehr Schlafspindeln als Männer, sagte Iotchev.

Auch Hunde mit häufigeren Schlafspindeln während einer Schlummersitzung erwiesen sich als bessere Lerner als Hunde mit weniger häufigen Schlafspindeln, fanden die Forscher heraus. Auch dieses Ergebnis verfolgt Spuren bei Menschen und Nagetieren.

Menschen mit Depressionen haben häufigere Schlafspindeln als der Durchschnitt, sagte Iotchev, und Menschen mit Schizophrenie haben weniger. Daher können diese Aktivitätsausbrüche ein Fenster in die Ähnlichkeiten der Gehirndysfunktion zwischen Hunden und Menschen liefern. Zum Beispiel verwenden einige Forscher Hunde, um Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) zu verstehen, sagte Iotchev. Wenn Menschen mit ADHS atypische Schlafspindeln haben (und einige Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass sie dies tun könnten), würden die Forscher danach suchen, ob Hunde die gleiche Art von Aberrationen zeigen. Wenn sie dies tun, würde dies darauf hindeuten, dass einige der gleichen Prozesse im Gehirn ADHS bei Menschen und Hunden zugrunde liegen. Wenn nicht, sind Hunde möglicherweise nicht die besten Modelle für diese Störung. Iotchev und sein Team konzentrieren sich besonders darauf, ihre Ergebnisse mit dem Altern in Verbindung zu bringen.

"Der nächste Schritt ist, wir werden uns eine große Auswahl von Hunden ansehen, um zu sehen, wie sich Schlafspindeln mit dem Alter verändern", sagte er.

Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse am 11. Oktober in der Open-Access-Zeitschrift Scientific Reports.

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