Tylko ludzie mają wyobraźnię? Nieprawda. Szczury też potrafią sobie wyobrazić miejsce, w którym były
Szczury potrafią przywołać w wyobraźni miejsca, w których znajdowały się wcześniej. Naukowcy wykazali to w pomysłowym eksperymencie z użyciem wirtualnej rzeczywistości.
W tym artykule:
Piątek, czasy przed pandemią, nie ma jeszcze opcji pracy zdalnej. Już jadąc do pracy, wyobrażamy sobie drogę do naszego biurka. Najpierw parter w budynku firmy, później bramki, winda i korytarze, nieraz układające się w labirynt. Znamy je tak dobrze, że moglibyśmy przejść nimi z zamkniętymi oczami.
Pomaga nam w tym hipokamp. To ukryta głęboko w mózgu struktura, w której nasz umysł przechowuje mapy odwiedzonych przez nas miejsc. Możemy je przywołać na zawołanie. I to nie tylko w rzeczywistości, ale również w wyobraźni. Może to być pomocne np. w grze, kiedy planujemy kolejne ruchy naszej postaci.
Hipokamp mają jednak nie tylko ludzie, ale również inne zwierzęta. Czy wykorzystują go podobnie jak my? Można przypuszczać, że tak. Jednak dotychczas nikt nie wpadł na pomysł, jak to udowodnić. Trudno bowiem nakazać zwierzęciu, by coś sobie wyobraziło. Jeszcze trudniej – sprawdzić, czy wykonało polecenie.
Szczury w wirtualnej rzeczywistości
Jednak z pomocą najnowszych technologii to możliwe. Udowodnił to Chongxi Lai z Howard Hughes Medical Institute, pierwszy autor artykułu opublikowanego wczoraj w prestiżowym czasopiśmie „Science”. Chongxi Lai wraz z zespołem naukowców zaprojektował sprytny eksperyment. Wzięły w nim udział szczury.
Czy mózg się zmienia wraz z wiekiem? Ten narząd fascynuje naukę najbardziej
Czy to możliwe, że dziecko na niedługo przed urodzeniem ma najwięcej komórek mózgowych? Czy mózg może się zmienić u osoby dorosłej? Jeden z najbardziej tajemniczych narządów odsłania ...
Wpierw naukowcy stworzyli niewielką wirtualną arenę. Wyświetlano ją na ekranie otaczającym bieżnię. W tej roli wystąpiła przekręcająca się kula – podobna do tej, która znajdowała się w komputerowych myszkach poprzednich generacji.
Na takim „wybiegu” umieszczano następnie szczury. Gdy się poruszały, obraz się zmieniał. Chodząc po bieżni, mogły zbliżyć się do pewnych miejsc na wirtualnej arenie. Np. do umieszczonych tam obiektów – takich jak koła. Gdy szczur dosięgnął któregoś, dostawał w nagrodę słodzoną wodę. Jednocześnie naukowcy rejestrowali aktywność jego hipokampu i łączyli ją z określonymi miejscami w VR.
Jak dostać nagrodę?
To był początek eksperymentu – miał on nauczyć szczury, jak działa bieżnia i jak zmienia się obraz na ekranach. Następnie przyszedł czas na właściwy test. Naukowcy odłączyli bieżnię od VR. Teraz szczury nadal mogły chodzić po niej w dowolną stronę, ale obraz się nie zmieniał.
Jednak gryzonie nie były bezsilne. Badacze wykorzystali bowiem zarejestrowane wcześniej wzory ich aktywności mózgowej, by odtworzyć miejsca, które przywoływały w umyśle. Kiedy więc szczur wyobrażał sobie, że idzie w stronę nagrody, aktywowały się określone komórki hipokampa. Oprogramowanie przekształcało te dane i obraz na ekranie się zmieniał tak jak wcześniej, gdy zwierzę faktycznie poruszało się po bieżni.
Tym samym nawet nie ruszając się, gryzoń mógł zdobyć nagrodę. – [Szczury – przyp. red.] pojęły to naprawdę szybko – powiedział Chongxi Lai w wywiadzie dla „New Scientist”.
Gryzoń jak Jedi
Później naukowcy przeprowadzili jeszcze jeden test. Nazwali go „eksperymentem Jedi”. Tym razem szczury nauczyły się przesuwać koło w rzeczywistości wirtualnej w określone miejsce, korzystając jedynie ze swojej wyobraźni. Inaczej niż w pierwszym zadaniu, otaczający je świat nie poruszał się. − Chcieliśmy, żeby siedziały spokojnie i tak jak ludzie korzystały jedynie ze swojej wyobraźni – mówi Lai.
Jak się okazało, szczury poradziły sobie w obu przypadkach. Potrafiły zarówno wyobrazić sobie drogę, która wiodła je do nagrody, jak i przesuwać w umyśle wyobrażony kształt.
Szczury są świadome?
– Po raz pierwszy wykazano, że zwierzęta potrafią kontrolować wewnętrzny model świata istniejący w ich hipokampie – mówi Albert Lee z Beth Israel Deaconess Medical Center w Bostonie, współautor pracy. Jego zdaniem możliwe jest, że taką umiejętność mają także inne ssaki. Oczywiście nie jest jeszcze pewne, czy i w jakim stopniu wyobraźnia szczurów przypomina ludzką. Naukowcy dopiero zamierzają to sprawdzić.
Wyniki opisanych wyżej eksperymentów ciekawie skomentował na łamach „New Scientista” Frank Sengpiel, neuronaukowiec z Uniwersytetu w Cardiff w Wielkiej Brytanii. – Te badania pokazują, że szczury potrafią sobie wyobrazić, że robią pewne rzeczy, nawet jeśli w rzeczywistości ich nie robią. Zupełnie tak samo jak my – powiedział Sengpiel. − Zwierzęta były w stanie świadomie kontrolować aktywność komórek nerwowych w hipokampie, podobnie jak my, gdy wyobrażamy sobie różne rzeczy. Moim zdaniem pokazuje to nie tylko, że szczury umieją podróżować w wyobraźni, ale także, że są świadome – dodał badacz.
Źródła: Science, Science.org, New Scientist.
Nasz ekspert
Magdalena Salik
Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com