Av og til kan tittelen «forsker» gi deg en noe spesiell arbeidsdag.
Annika Stefanie Reinhold fra Humboldt-universitetet i Berlin, kom for eksempel en stund på jobben for å leke gjemsel. Ikke med kollegaene, så klart, men derimot med forskergruppas laboratorierotter.
Planen var å finne ut om det er mulig å lære rotter å leke gjemsel, uten bruk av belønning som godbiter. Og å gjøre målinger for å se hva som skjedde i hjernen på dyra.
Resultatene av forsøket var forbløffende.
Men det mest interessante spørsmålet er kanskje: Hvorfor bruker forskere tid og ressurser på å lære rotter barneleker?
Ifølge Tora Bonnevie fra Institutt for nevromedisin og bevegelsesvitenskap ved NTNU dreier det seg om langt mer enn sirkustriks. Kanskje har Reinhold og kollegaene hennes åpnet døra til helt ny innsikt i både dyrs og menneskers hjerne.
– De har funnet en måte å studere en så avansert adferd som lek i laboratoriet, med forholdsvis god vitenskapelig nøyaktighet. Adferden kan måles og deretter sammenlignes med fysiske mål som rottelyder og hjerneaktivitet, og kan dermed studeres på et helt annet nivå enn tidligere.
Skjønte reglene
Men først, til selve leken.
Forskerne hadde satt opp et helt lekerom for anledningen. Der fantes både små og store gjemmesteder. De største var store nok til å kunne skjule et mennesker.
Rommet hadde også en startboks – en liten eske som rotta kunne sitte inni når det var den som stod. Når forskeren stod, huket hun seg ned med ansiktet mot boksen. Esken kunne åpnes med fjernkontroll, og nettopp åpningen av boksen var startsignalet: Nå er leken i gang!
I løpet av noen uker lærte to ulike forskere opp til sammen ti rotter. Ni av dem ble etter hvert kompetente gjemselspillere, som skjønte både gjemme-rollen og lete-rollen.
Den eneste forskjellen på rottegjemsel og menneskegjemsel, var at alle rottene ikke var med samtidig. De lekte i stedet med forskeren etter tur.
Musestille
Rottene ble snart strategiske gjemsel-spillere.
Når dyra skulle gjemme seg, foretrakk de ugjennomsiktige bokser, og holdt seg i ro mens forskeren lette. Rottene var stille mens de gjemte seg, og foretrakk ofte nye gjemmesteder framfor plassen de brukte sist.
Ikke sjelden stakk rotta av da den ble funnet, og gjemte seg på nytt et annet sted.
Da det var mennesket som skulle gjemme seg, var adferden derimot en annen. Rotta lette fra sted til sted, og valgte sjeldnere å gå inn i bokser selv. Den ga seg ikke før den fant forskeren.
I denne rollen var rotta langt mer snakkesalig enn da den gjemte seg.
Når rotta fant eller ble funnet, fikk den en omgang leke-kiling av forskeren, men ingen annen type belønning.
Rollelek
Det er altså åpenbart at rottene klarte å lære seg de ganske avanserte reglene i gjemsel, og forstod de to rollene i leken.
Bildene av nerveaktivitet viste også ulike mønster av aktivitet i de forskjellige fasene og rollene i leken.
Men hvorfor ble de med? Deltok de i spillet for å få kile-kos? Eller lekte de for å leke, slik mennesker gjør?
Vi kan ikke være sikre, skriver forskerne i studien, som nylig ble publisert i forskningstidsskriftet Science. Men det er mye som peker i retning av at rottene faktisk leker for gøy.
Gjemte seg godt
Ut fra adferden virker det som om de synes det er moro, skriver forskerne. Rottene var ivrige og kvikke i bevegelsene. De lette frenetisk og gjorde gledeshopp. De lagde masse lyder, men ble sliten etter å ha lekt en stund.
Dette skiller seg markant fra oppførselen rottene viser når de gjør oppgaver for å få en belønning. Da er de ofte stille og kan holde på nærmest i det uendelige.
En annen sak er at rottene virkelig så ut til å prøve å gjemme seg godt – de valgte ugjennomsiktige bokser framfor gjennomsiktige, og holdt tåta mens forskerne lette. Dessuten stakk de ofte av og gjemte seg på nytt når forskerne fant dem. Dette ville jo være dårlige strategier dersom målet egentlig var å bli funnet og kilt.
Kanskje leker de virkelig, på samme måte som oss?
I så fall har vi kanskje åpnet ei ny dør inn til en dypere forståelse av både dyras og vår egen lek.
Et gløtt inn i kompleks adferd
- Dette er metodesprengende, sier Bonnevie fra NTNU. Hun har selv forsket på rotter, sammen med nobelprisvinnerne Edvard og May-Britt Moser.
Vanligvis foregår forskning på nerveaktivitet og adferd på svært kontrollerte situasjoner, hvor dyra utfører helt isolerte handlinger eller utsettes for enkle sanseinntrykk.
Dette gjør det mulig å koble handlingen til nerveaktiviteten på en mer kontrollert måte. Men handlingene som studeres er ofte langt fra den naturlige adferden som vi gjerne vil vite noe om, forklarer Bonnevie.
Dermed kan resultatene heller ikke si så mye om hva som skjer i hjernen i en mer realistisk situasjon, hvor adferden er et komplekst sammensurium av reaksjoner, handlinger og følelser.
Hvordan måle miljøengasjement?
– Det er lett å måle belønning i form av mat eller penger, men mye vanskeligere å telle mer abstrakte verdier, som hva det betyr for oss å ta vare på kloden vår.
– Det hadde vært veldig spennende å kunne studere hvordan hjernen forholder seg til verdier som det er vanskelig å måle, for eksempel det å glede seg over en lek, sier Bonnevie.
Det er her Reinhold og kollegaene kanskje har tatt det første skrittet.
- Det er forfriskende å se forskere fri seg litt fra kontrollbehovet, og studere en komplisert adferd som er veldig relevant for oss, sier Bonnevie.
For dersom vi godtar premisset om at rottenes gjemsel-lek faktisk speiler vår egen, kan Reinhold og kollegaenes resultater gi oss et hint om hva menneskehjernen driver med når vi leker.
Hjernen speilet leken
Reinhold og co fant mønster av aktivitet i en del av rottehjernen som ligner vår egen prefrontalkorteks, selv om dette hjerneområdet er langt mer utviklet hos mennesker.
- Dette er et veldig komplekst hjerneområde som er involvert i mange avanserte funksjoner, for eksempel målrettet og sosial adferd, regler og rasjonelle beslutninger. Det er også viktig for personlighet, sier Bonnevie.
Registreringene viste at aktiviteten til nervecellene i dette området gjenspeilet forskjellige aspekter ved leken.
Ikke bare én funksjon
Ulike celler reagerte på forskjellige hendelser under leken, som å vente i boksen, å søke eller gjemme seg, og forskerens kiling. Og de samme celle kunne oppføre seg forskjellig under ulike roller.
– Vi kan derfor ikke si at prefrontal cortex har én funksjon i leken, men heller at den huser et mangfold av ulike nerveceller som har sine spesifikke og dynamiske funksjoner i leken, sier Bonnevie.
Studien gir ikke hele svaret på hvordan hjernen leker. Men den åpner for at vi kan stille nye spørsmål, og så smått begynne å utforske hva som ligger bak komplisert adferd.
En annen, og kanskje like viktig sak er selvfølgelig at resultatene sier noe om dyra som deler denne kloden med oss:
De er langt mer kompliserte enn tradisjonelt antatt.
Ydmyk overfor komplekse medskapninger
– Man får respekt for en dyreart som det er vanlig å se ned på, sier Bonnevie.
– Rotter er fantastisk sosiale og artige vesener. Vi forstår mer og mer hvor komplekst følelsesliv dyra har.
Bonnevie forteller at det har kommet mange studier som utfordrer gamle ideer om at om at dyr generelt er enkle og instinktdrevet.
For et par år siden hadde forskere for eksempel fått hunder til å ligge helt stille i en MR-maskin. Dermed ble det mulig å se hva som skjedde i hodet da hundene fikk en pølsebit eller ros fra eieren.
Resultatene viste at belønningssystemene i hjernen ofte lyste opp like mye da hunden fikk ros, som da den fikk pølse. Hos noen hunder vekket eierens ord til og med større reaksjoner enn godbiten. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27521302
– Det er blitt mer ydmykhet rundt disse spørsmålene i de siste åra, sier Bonnevie.
– Og etter hvert vil det nok komme mer kunnskap om hvor fantastiske medskapninger vi har i naturen.
Referanse:
A. S. Reinhold, J. I. Sanguinetti-Scheck, K. Hartmann & M. Brecht, Behavioral and neural correlates of hide-and-seek in rats, Science, September 2019. Sammendrag.
