Vuoi insegnare a un vecchio cane nuovi trucchi? Prova a far riposare il tuo animale domestico. Una nuova ricerca ha scoperto che i cani consolidano nuovi ricordi nel sonno, proprio come fanno gli umani.
Lo studio ha utilizzato l'elettroencefalografia (ELETTROENCEFALOGRAMMA), una tecnica che misura l'attività elettrica nel cervello attraverso il cuoio capelluto, per tracciare l'attività cerebrale dei cani che sonnecchiano. Simile agli esseri umani, i cani hanno mostrato brevi scoppi di attività, chiamati fusi del sonno, durante il sonno a movimento degli occhi non rapido. Anche come negli esseri umani, la frequenza di questi mandrini del sonno era legata al modo in cui un cane conservava nuove informazioni che aveva appreso prima del pisolino.
"È la prima volta che possiamo davvero mostrarlo in un cane", ha detto il co-autore dello studio Ivaylo Iotchev, uno studente di dottorato all'Università Eötvös Loránd di Budapest, in Ungheria.
Mandrini del sonno
La ricerca più approfondita sul sonno, ha detto Iotchev, si è concentrata su umani e roditori, in particolare topi e ratti. Vedere i parallelismi tra il sonno del cane e il sonno umano è interessante, ha detto a Live Science, perché i cani sono in realtà più lontani tra loro rispetto agli umani rispetto ai topi, in termini evolutivi.
I fusi del sonno sono anche un'area di ricerca interessante perché sono legati all'apprendimento e alla memoria, ha detto Iotchev. I fusi del sonno sono esplosioni di attività elettrica nel cervello che durano circa mezzo secondo, con una frequenza di circa 12-14 hertz nell'uomo. Queste esplosioni bloccano le informazioni dal talamo, un pezzo di materia grigia nel cervello anteriore che agisce per trasmettere informazioni sensoriali, dal raggiungere la corteccia per elaborazioni più sofisticate.
"Quando si verificano i fusi del sonno, il cervello viene protetto dalle informazioni esterne", ha detto Iotchev, "che è molto importante per il consolidamento della memoria, perché quando vuoi ricordare qualcosa, non vuoi che si mescoli con le informazioni esterne."
Non si sa molto di questo processo nei cani, anche se a volte i cani sono usati come modelli medici per le malattie del cervello umano, in particolare l'epilessia. Fino ad ora, ha detto Iotchev, la ricerca EEG sui cani si è concentrata principalmente sull'attività del cervello intero, come il passaggio dal sonno alla veglia. Ma i mandrini del sonno cambiano in modo specifico con l'età, quindi capirli può aiutare a migliorare la medicina veterinaria nei cani anziani e forse rivelare quanto il processo di invecchiamento del cervello dei cani sia simile a quello dei cervelli umani, ha detto Iotchev.
Nuovi trucchi
Per esaminare i fusi del sonno nei cani, i ricercatori hanno chiesto a 15 proprietari di cani di portare i loro cagnolini per tre sessioni separate. I cani rappresentavano una varietà di razze, che vanno dal mutt, al labrador retriever, allo schnauzer in miniatura. Tutti i cani hanno prima fatto un sonnellino mentre i ricercatori hanno registrato l'attività cerebrale di base dei cani con EEG. Successivamente, i cani sono stati assegnati in modo casuale a esercitarsi con comandi che già conoscevano in ungherese o ad apprendere quelle stesse azioni ma con parole inglesi sconosciute ("sedersi" e "sdraiarsi"). Sette dei cani hanno svolto prima l'attività di pratica in ungherese e poi il nuovo addestramento in inglese. Gli otto hanno completato le attività nell'ordine opposto.
Dopo ogni sessione, sia in ungherese che in inglese, i cani hanno avuto la possibilità di zonk fuori mentre i ricercatori hanno registrato la loro attività cerebrale. Collegare il modello delle onde cerebrali all'apprendimento reale è stata una parte fondamentale dello studio, Iotchev ha detto, quindi dopo il pisolino, i cani che imparano i comandi in inglese hanno fatto un'altra sessione per mostrare quanto avevano mantenuto l'addestramento.
I mandrini del sonno, hanno scoperto i ricercatori, sembrano molto simili nei cani come negli umani. Sono due volte più frequenti nelle femmine che nei maschi, il che corrisponde allo schema osservato negli esseri umani: le donne hanno più fusi del sonno rispetto agli uomini grazie all'influenza degli ormoni sessuali, ha detto Iotchev.
Anche i cani con mandrini del sonno più frequenti durante una sessione di snooze hanno dimostrato di essere migliori studenti rispetto ai cani con mandrini del sonno meno frequenti. Ancora una volta, questo risultato segue le scoperte nell'uomo e nei roditori.
Le persone con depressione hanno fusi del sonno più frequenti rispetto alla media, ha detto Iotchev, e le persone con schizofrenia hanno meno. Pertanto, queste esplosioni di attività possono fornire una finestra sulle somiglianze nella disfunzione cerebrale tra cani e umani. Ad esempio, alcuni ricercatori usano i cani per cercare di capire il disturbo da deficit di attenzione e iperattività (ADHD), ha detto Iotchev. Se gli esseri umani con ADHD hanno mandrini atipici del sonno (e alcune ricerche indicano che potrebbero), i ricercatori vorrebbero vedere se i cani mostrano lo stesso tipo di aberrazioni. Se lo facessero, indicherebbe che alcuni degli stessi processi cerebrali sono alla base dell'ADHD sia nell'uomo che nei cani. In caso contrario, i cani potrebbero non essere i migliori modelli per quel disturbo. Iotchev e il suo team sono particolarmente concentrati nel mettere in relazione le loro scoperte con l'invecchiamento.
"Il prossimo passo è, vedremo un enorme campione di cani per vedere come i mandrini del sonno cambiano con l'età", ha detto.
I ricercatori hanno pubblicato le loro scoperte l'11 ottobre sulla rivista scientifica ad accesso aperto.
