W badaniach naukowych wykorzystujących modele zwierzęce stosuje się niekiedy długoterminowe protokoły treningów behawioralnych. Dają one możliwość kształtowania się złożonych umiejętności, obejmujących funkcje poznawcze, ruchowe, wzrokowo-przestrzenne i czasowe w celu osiągnięcia założonych celów. Naukowcy z University of Richmond postanowili sprawdzić, w jaki sposób na wykonywanie złożonych zadań wpływa bogactwo środowiska, w którym przebywają zwierzęta.
W tym celu naukowcy zapewnili odmienne warunki życia dwóm grupom szczurów. Część zwierząt mieszkała w standardowych klatkach laboratoryjnych, zaś druga część – w środowisku wzbogaconym w interesujące obiekty, z którymi zwierzęta mogły wejść w interakcje. Badacze wykorzystali nietypową metodę treningu.
“Wiedzieliśmy już, że gryzonie potrafią rozpoznawać przedmioty, pręty do naciskania, a także poruszać się po labiryntach – mówi prof Kelly Lambert, współautor badania. – Ale zastanawialiśmy się czy szczury mogą nauczyć się bardziej złożonego zadania, jakim jest prowadzenie poruszającego się pojazdu.”
Aby uzyskać odpowiedź na to pytanie, zespół zbudował z przezroczystego, plastikowego słoika samochód dla szczurów. Pojazd miał koła, aluminiową podłogę oraz trzy miedziane pręty pełniące funkcję kierownicy. W sumie “kurs na prawo jazdy” przeszło 17 zwierząt. Ich zadaniem było poruszanie się “samochodem” po wydzielonym prostokątnym obszarze. Te z gryzoni, które prawidłowo zdały “egzamin” otrzymywały nagrodę w postaci słodkich płatków śniadaniowych.
Choć metoda badań wydaje się nietypowa i zabawna, pozwoliła naukowcom dojść do pewnych nowych wniosków. Przede wszystkim okazało się, że do tej pory nie doceniano elastyczności szczurzego mózgu. Zaobserwowano również, że zwierzęta, które brały udział w treningu, miały lepsze wyniki jeśli chodzi o profil hormonów stresu. Naukowcy zmierzyli bowiem poziomy kortykosteronu (markera stresu) i dehydroepiandrosteronu (DHEA), który przeciwdziała stresowi występujące w odchodach szczurów. Stosunek DHEA do kortykosteronu wzrastał w trakcie szkolenia, co świadczyło o obniżeniu poziomu odczuwanego stresu.
“Doszliśmy do wniosku, że szczury, które rzeczywiście nauczyły się prowadzić, miały większe poczucie kontroli nad swoim otoczeniem, czemu towarzyszył zwiększony poziom DHEA – mówi prof Lambert. – To coś w rodzaju występującej u gryzoni wersji tego, co u ludzi nazywamy poczuciem własnej skuteczności u ludzi.”
Okazało się też, że szczury przebywające w bardziej złożonym, wzbogaconym środowisku, a więc te, którym zapewniono dostęp do interesujących obiektów, nauczyły się prowadzić pojazd znacznie łatwiej niż zwierzęta przebywające w standardowych, “nudnych” klatkach.
“To oznacza, że złożone środowisko życia doprowadziło do większej elastyczności behawioralnej i neuroplastyczności – mówi prof Lambert. – To przypomina nam, że nasze mózgi nieustannie zmieniają się w odpowiedzi na nasze otoczenie i że jesteśmy odpowiedzialni za utrzymanie naszych mózgów w dobrej kondycji.”
W dalszej kolejności zespół planuje przeprowadzenie eksperymentów uzupełniających, aby lepiej zrozumieć procesy neuroplastyczności zachodzące podczas nauki prowadzenia pojazdu, a więc zmiany w mózgu towarzyszące nabywaniu nowych umiejętności. Naukowcy zamierzają również zbadać, w jaki sposób opanowywanie nowych zadań – w tym przypadku prowadzenia pojazdu – modyfikuje odczuwanie stresu i zdolność do radzenia sobie z nowymi wyzwaniami.
