Waarom dieren ons kunnen helpen Alzheimer te laten kraken

Waarom dieren ons kunnen helpen Alzheimer te laten krakenEen Münsterländer reflecteert op vroegere glories. Met dank aan Wikimedia

Bijna net zo lang als de moderne wetenschap bestaat, leek het idee dat dieren eerdere ervaringen kunnen onthouden zo absurd dat maar weinig onderzoekers de moeite namen om het te bestuderen. Zeker kunnen alleen mensen, met onze grote, verfijnde hersenen, in staat zijn tot 'episodische' herinneringen - herinnerend aan een reis naar de supermarkt bijvoorbeeld afgelopen zaterdag. Dieren, in hun constante streven naar overleving, zoals het populaire denken ging, moeten leven in het nu, en alleen in het nu. Met behulp van onze eigen cognitieve superkrachten weten we nu dat we ons op spectaculaire wijze vergissen - en een geheugenkampioen uit de dierenwereld kan ons zelfs helpen de manier te verbeteren waarop we de ziekte van Alzheimer behandelen.

Het zien van dieren als primitieve wezens zonder herinneringen en alleen in het heden leven had zijn wortels in een 400-jaaroud idee dat nog vaak werd onderwezen en bediscussieerd in inleidende filosofieklassen. 'Ze eten zonder genot, huilen zonder pijn, groeien zonder het te weten; ze verlangen niets, vrezen niets, weten niets ', schreef Nicolas Malebranche (1638-1715), een Franse priester en filosoof. Malebranche vatte de ideeën van René Descartes (1596-1650), de vader van de moderne Westerse filosofie en misschien de beroemdste persoon om dieren te devalueren, poëtisch samen, zag ze als ontbrekende zielen en daarom niets meer dan mechanische 'automaten'.

Omdat de wetenschap meer heeft geleerd over de mogelijkheden van dieren, is die aanname onmogelijk te rechtvaardigen. Vanaf de 1980s bevestigden onderzoeken, misschien niet verrassend, dat dieren in staat zijn tot het zogenaamde procedurele geheugen - een soort langetermijngeheugen dat helpt bij het uitvoeren van motorische vaardigheden zoals hardlopen of klimmen. Maar hoe zit het met episodisch geheugen, het vermogen om mentaal tijdreizen te maken, terug te keren naar een gebeurtenis in het verleden en het opnieuw in de geest te spelen? De psycholoog Endel Tulving in Canada, die episodisch geheugen definieerde in 1972, populariseerde de uitzicht dat dergelijke mentale hoogstandjes andere wezens dan ons waren. Waar was het bewijs, zei hij, dat de hippocampus van andere soorten - het deel van de hersenen waar episodische herinneringen worden bewaard en teruggehaald - herinneringen aan de onze kan vastleggen?

Onverschrokken, een kleine maar aanhoudende groep onderzoekers hield zich bij deze vraag of dieren in staat zijn tot episodisch geheugen. Misschien hebben we gewoon niet de juiste manier bedacht om het te testen, dachten ze - een moeilijke uitdaging om te overwinnen, gezien het feit dat dieren ons niet gewoon kunnen vertellen over hun innerlijke leven. Nu, met het bedenken van een aantal stiekeme nieuwe manieren om het geheugen van dieren te onderzoeken, zijn wetenschappers dichter dan ooit om die vraag voor eens en voor altijd te beantwoorden. In het afgelopen decennium zijn onderzoekers die dieren uit de verre hoeken van het dierenrijk bestuderen - westerse scrub-gaaien, dolfijnen, olifanten, zelfs honden - tot dezelfde conclusie gekomen: in ieder geval zijn sommige dieren in staat om deze mensachtige herinneringen aan het verleden te verwerken ervaring. 'Lange tijd dachten mensen dat niet-menselijke dieren niet in staat waren om episodische herinneringen te vormen,' vertelde Jonathon Crystal, een neurowetenschapper aan de Indiana University, me. 'Die standaardweergave is niet correct.'

De aanwas van bewijs was genoeg om een ​​voormalige scepticus, de psycholoog Michael Corballis, aan de Universiteit van Auckland om te zetten. In 2012, hij schreef in Trends in cognitieve wetenschappen dat het 'hoogst waarschijnlijk vanuit een evolutionair perspectief' was dat mentale tijdreizen niet uniek was voor mensen. Uiteindelijk evolueerden mensen van andere zoogdieren, dus waar kregen we een episodisch geheugen, zo niet van onze niet-menselijke voorouders? Is het echt zo vergezocht dat mensen en ratten zich kunnen herinneren welk pad leidt naar de appelboomgaard en de laatste keer dat ze daar waren?

SEen van de meest overtuigende bewijzen tot nu toe van dieren die het verleden herbeleven, komt van Kristals eigen studies van episodische herinneringen bij ratten. Eerdere studies hadden de neiging beperkte aspecten van het episodisch geheugen te testen, zoals waar en wanneer er iets gebeurde, maar slechts weinigen hadden de belangrijkste onderzocht: of het dier die eerdere ervaringen in gedachten kon herhalen, van begin tot einde. Om het terugroepen van ratten te onderzoeken, hebben Crystal en zijn promovendus Danielle Panoz-Brown een slimmerik uitgevoerd studie in 2018. Eerst hebben ze 13-ratten opgeleid om 12-geuren te onthouden. Ze bouwden een speciale rattenarena met 12 stops, 1 naar 12 genummerd, elk met een andere geur. Toen de rat de geur in een bepaalde halte op de route identificeerde, zoals de voorlaatste of vierde voorlaatste, ontving deze een beloning. Toen veranderden de onderzoekers het aantal geuren en keken ze of de training had plaatsgevonden: zouden de ratten de voorlaatste en vierde-laatste geur in de reeks identificeren, zelfs als het aantal geuren anders was? Dit zorgde ervoor dat de ratten de geuren identificeerden op basis van hun positie in de reeks, niet alleen door geur. 'We wilden weten of de dieren veel items kunnen onthouden en in welke volgorde deze items voorkomen', zei Crystal.

Na een jaar van deze tests, vond het team dat de ratten de taak over 87 procent van de tijd afhandelden. Daaropvolgende testen bevestigden dat hun herinneringen eraan vasthielden en weerstonden interferentie van andere herinneringen. Wat meer is, toen de onderzoekers de hippocampus tijdelijk draaiden, deden de ratten het slecht, wat verder bevestigde dat het inderdaad een episodisch geheugen was waarop de ratten vertrouwden. Studies in dolfijnen door andere onderzoekers in 2018 toonde dat de hippocampus begon te schieten toen de dieren een herinnering aan het herhalen waren, wat bevestigt dat het geheugenherhaling coördineert en Tulvings opvatting verder uitdaagt dat de hippocampus bij dieren episodische herinneringen niet aankan.

De psycholoog Scott Slotnick van Boston College, de auteur van Cognitieve neurowetenschappen in het geheugen (2017), is van mening dat episodisch geheugen veel vaker voorkomt in de dierenwereld, tenminste bij zoogdieren, dan iemand dacht. 'Gezien het feit dat hippocampus scherpe golfrimpels de herhaling van het geheugen coördineren en in totaal zijn waargenomen zoogdieren die zijn getest, kan worden geconcludeerd dat alle zoogdieren een episodisch geheugen hebben ', schreef hij in een blog post in 2017.

Dit dappere nieuwe paradigma van episodische herinneringen bij dieren heeft implicaties die veel verder gaan dan ons begrip van het innerlijke leven en gedrag van dieren. De indrukwekkende prestaties van Rats op geheugentests betekenen dat ze ons veel kunnen leren over de ziekte van Alzheimer, inclusief hoe deze effectiever kan worden behandeld. 'Wat het meest slopende is bij patiënten met de ziekte van Alzheimer is episodisch geheugen,' zei Crystal. 'Dus we proberen modellen te ontwikkelen in ratten die dat beter nabootsen.'

De timing kan niet beter: met nieuwe genetische hulpmiddelen zoals genbewerking kunnen wetenschappers ratten maken met een Alzheimer-achtige neurologische aandoening, waardoor ze de perfecte analoge proefpersonen zijn om nieuwe Alzheimer-medicijnen te testen. Het testen van Alzheimer-behandelingen op ratten die van hun episodische herinneringen zijn beroofd, zou wetenschappers een veel beter idee geven van hoe goed het medicijn bij mensen zou kunnen werken, voordat ze zouden doorgaan met dure en vaak anticlimaxische klinische onderzoeken. 'Het opent allerlei nieuwe kansen,' zei Crystal. 'Als het medicijn het episodisch geheugen niet verbetert, nou, dat wordt niet de meest waardevolle behandeling.'

Het slagingspercentage voor Alzheimer-medicijnen blijft hartverscheurend laag. Volgens een studie door de neuroloog Jeffrey Cummings in Klinische en Translationele Wetenschap in 2017 hebben deze medicijnen een faalpercentage van 99 procent. 'Om eerlijk te zijn, er zijn veel factoren [waarom klinische onderzoeken mislukken],' vertelde Crystal me. 'Maar wat ik beweer, is dat als je die eenmaal hebt opgelost, je beter een model kunt gebruiken dat de episodische geheugenfunctie gebruikt.'

Crystal en zijn team ontwikkelen deze designerratten nu, en ze zullen niet snel genoeg komen. Alleen al in de Verenigde Staten stijgt het aantal mensen met de ziekte van Alzheimer van 5.8 miljoen vandaag naar 14 miljoen door 2050 naarmate de bevolking ouder wordt. Als ratten met episodisch geheugen kunnen helpen de Alzheimercode te kraken, kan deze dief uit het verleden eindelijk overwonnen worden.Aeon-teller - niet verwijderen

Over de auteur

April Reese is een reporter voor milieu en wetenschap voor Searchlight New Mexico. Haar freelance schrijven is verschenen Wetenschap en Buiten, onder vele anderen. Ze woont in Santa Fe, New Mexico.

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op eeuwigheid

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}