Badania wykazały, że szczury mogą mieć wyobraźnię

"Można powiedzieć, że szczury mają wyobraźnię" - powiedział jeden z naukowców. Zdjęcie: blickwinkel/Alamy

Niezależnie od tego, czy marzymy o białych świętach Bożego Narodzenia, czy po prostu zastanawiamy się, jak najlepiej przemeblować nasz pokój, ludzie są w stanie wyobrazić sobie niezliczone sytuacje, które w rzeczywistości nie mają miejsca. Wygląda na to, że szczury są w stanie zrobić coś podobnego.

Naukowcy odkryli, że szczury mogą poruszać się po przestrzeni, którą wcześniej eksplorowały, używając wyłącznie swoich myśli, co sugeruje, że gryzonie posiadają pewien rodzaj wyobraźni.

Chongxi Lai, pierwszy autor badania z Howard Hughes Medical Institute Janelia Research Campus, powiedział, że to badanie jest pierwszym, które pokazuje, że zwierzęta są w stanie, według własnego uznania, swobodnie aktywować w mózgu projekcje miejsc, które są odległe od miejsca, w którym aktualnie się znajdują.

"Jest to podstawowy budulec specyficznego rodzaju wyobraźni, który pozwala nam wyobrażać siebie w różnych sytuacjach mających miejsce w przeszłości lub przyszłości" - powiedział.

Pisząc w czasopiśmie „Science”, naukowcy zauważają, że region mózgu zwany hipokampem zawiera rodzaj modelu mentalnego lub mapy, przedstawiającej wcześniej poznane środowiska. Kiedy dana osoba porusza się przez określone lokalizacje w takim środowisku, w mózgu uruchamiają się określone neurony.

Jednak ludzie mogą dowolnie wyobrażać sobie poruszanie się po miejscach, które wcześniej odwiedzili - na przykład korytarzach w miejscu pracy.

Aby zbadać, czy szczury mogą zrobić to samo i odkryć mechanizm, który mógłby na to pozwolić, naukowcy zastosowali interfejs mózg-maszyna, w którym elektrody zostały chirurgicznie wszczepione do mózgów szczurów. Następnie szczury umieszczono na bieżni w 360-stopniowej, immersyjnej rzeczywistości wirtualnej (VR) i przedstawiono im na ekranie cel, do którego miały biec.

Gdy szczury się poruszały, a kula bieżni się obracała, pozorna lokalizacja zwierzęcia w środowisku VR była aktualizowana na ekranie - tak jakby szczur biegał w prawdziwym środowisku. Gdy szczury docierały do celu, zostały wynagradzane smakołykami, a cel znajdujący się w środowisku VR był przesuwany. Proces ten był następnie powtarzany.

Podczas tej początkowej fazy zespół rejestrował aktywność w hipokampie zwierząt. Następnie wykorzystał system komputerowy do przetłumaczenia tej aktywności neuronalnej na określone lokalizacje w środowisku VR.

Następnie naukowcy odłączyli bieżnię od systemu VR. Oznaczało to, że szczury nie mogły osiągnąć celu biegając po bieżni. Zamiast tego mogły jedynie wykorzystywać aktywność swojego mózgu do poruszania się po środowisku VR.

Analizując aktywność hipokampa szczurów w czasie rzeczywistym podczas tego zadania, zespół był w stanie aktualizować ekran co 100 milisekund o aktualną lokalizację zwierząt w środowisku VR, w oparciu o to, co działo się w ich mózgu.

Wyniki pokazują, że szczury rzeczywiście mogły dotrzeć do celu, wykorzystując jedynie aktywność mózgu.

W kolejnym eksperymencie zespół dał szczurom "zadanie Jedi", w którym zwierzęta zostały unieruchomione, ale musiały skierować obiekt na ekranie do określonego celu w środowisku VR, wykorzystując jedynie aktywność swojego mózgu. Po raz kolejny szczury były w stanie to zrobić.

Prof. Tim Harris, inny autor pracy z Instytutu Medycznego Howarda Hughesa, powiedział, że uważa się, że u ludzi wyobraźnia i pamięć są powiązane z aktywnością w hipokampie podobną do tej, która występuje gdy przeżywamy prawdziwe zdarzenia.

"W związku z tym można powiedzieć, że szczury mają wyobraźnię" - powiedział.