Rat maakt kennis met Virtual Reality en laat zien dat wij mensen echt niet zo bijzonder zijn als we denken - Scientias

Nieuw onderzoek toont aan dat de mens niet de enige diersoort is die verbeeldingskracht bezit: de rat heeft dat ook. Dat zou betekenen dat ook andere dieren kunnen nadenken over het verleden en over toekomstscenario’s.

Je herkent het vast: terwijl je een to do-lijstje maakt, loop je in gedachten al naar de supermarkt, doe je de was in de wasmachine of voer je dat gesprek dat je later die dag gaat hebben. Je zit nog steeds op dezelfde stoel, maar in je hoofd ben je heel ergens anders. Tot nu toe werd altijd gedacht dat de mens uniek is in deze manier van denken. Geen ander dier zou in gedachten naar een andere plek kunnen gaan. Dat zou immers betekenen dat dieren kunnen nadenken, iets wat enkel aan de mens zou zijn toebedeeld. Maar dat oeroude idee is door één onderzoek nu gekanteld. Niet alleen de mens, maar in ieder geval ook de rat kan zich dingen inbeelden.

Dat ontdekten onderzoekers aan de Janelia Research Campus in de Verenigde Staten. In hun onderzoek lieten ze eerst ratten in Virtual Reality een omgeving ontdekken. Daarna moesten de ratten in gedachten dezelfde routes afleggen.

Mentale plattegrond
Het eerste deel van het onderzoek was erop gericht om ratten een soort kaart te laten maken in hun hoofd van de virtuele wereld die ze te zien kregen. Door te kijken welke gebieden oplichtten in de hersenen terwijl de ratten dit deden, konden de onderzoekers als het ware ‘meelezen’ waar de ratten zich op dat moment bevonden. Hoe werkt dat?

Wanneer je op een nieuwe plek komt, maak je een soort plattegrond in je hoofd van wat zich waar bevindt. Ook houden de hersenen bij waar je je op dat moment in die ruimte begeeft. Bij al die plekken en oriëntaties ontstaan specifieke hersenactiviteitpatronen in de hippocampus, een gebied dat verantwoordelijk is voor het ruimtelijk geheugen. Als je vervolgens later nogmaals op diezelfde plek komt, herkennen je hersenen dat, en worden diezelfde patronen weer geactiveerd. Een herinnering van de plaats dus. Door de hersenactiviteit af te lezen, en te weten wat waarvoor codeert, kun je dus afleiden waar je proefpersoon, in dit geval de rat, zich al dat niet in gedachten bevindt.

Virtuele wereld
Om dus die kaart aan te maken, en te weten welke hersensignalen horen bij welke plek, bonden de onderzoekers telkens een rat vast in een Virtual Reality-systeem. In dat systeem liep de rat op een bolvormige loopband terwijl zijn bewegingen vertaald werden naar een scherm dat volledig om hem heen sloot. Ondertussen registreerden de onderzoekers de hersenactiviteit van de rat terwijl die zich een weg baande door de virtuele wereld. Daar werd de rat overigens ook voor beloond. Wanneer hij bepaalde plekken wist te vinden, kreeg hij wat lekkers.

In gedachten lopen
Eenmaal goed getraind, en dus bekend met welke routes de rat moest afleggen om naar de doellocaties te gaan, haalden de onderzoekers de loopband weg. Vanaf dat moment beloonden ze de rat niet als hij naar de goede plek liep – dat kon immers ook niet meer – maar als de rat in gedáchten naar die plek ging. Oftewel: als de rat actief de hersenactiviteit herhaalde die hoorde bij het lopen naar die doellocatie. Om dat voor de rat ook zichtbaar te maken, werd de hersenactiviteit van de rat vertaald naar beweging op het Virtual Reality-scherm om de rat heen. Het dier kon zo zijn gedachten gebruiken om naar de beloning te navigeren. En dat bleek hij te kunnen.

Nadenken over de toekomst
“Ons onderzoek laat zien dat de rat net als de mens een herinnering aan plaatsen kan activeren zonder daadwerkelijk daarheen te gaan,” vertelt hoofdauteur Chongxi Lai. “Zelfs als zijn fysieke lichaam vastzit, kunnen zijn ruimtelijke gedachten naar verre locaties gaan.” En dat biedt veel nieuwe inzichten. De mogelijkheid om actief informatie over locaties op te halen en daar over na te denken, is namelijk essentieel om gebeurtenissen uit het verleden te herinneren en mogelijke toekomstscenario’s te bedenken. Onderzoeker Albert Lee: “Verbeelden is een van de meest opmerkelijke dingen waar mensen toe in staat zijn, en nu hebben we ontdekt dat dieren dat ook kunnen.”

En ze kunnen het ook goed. De dieren zijn in staat om hun gedachten vele seconden op een bepaalde locatie te houden. Ongeveer even lang als mensen die gebeurtenissen uit het verleden opnieuw beleven of nieuwe scenario’s bedenken. “We vonden het verbazingwekkend hoe de ratten konden nadenken over specifiek die ene plek, en geen enkele andere, gedurende een hele lange periode”, aldus collega onderzoeker Tim Harris. Maar hij geeft toe: “Dat komt waarschijnlijk ook door ons wellicht naïeve idee van de aandachtsspanne van een rat.”

Gedachten lezen bij apen
Wetenschappers gebruikten al eerder hersenactiviteit om de gedachtes van apen te lezen. In dat onderzoek wisten onderzoekers nog voordat twee apen zich verroerd hadden, al wat ze gingen doen. Door naar de hersenactiviteit van de dieren te kijken, achterhaalden ze wat de apen precies van plan waren. Het grote verschil in onderzoeken is dat de apen de hersenactiviteit niet actief opriepen, zoals in de studie met de ratten wel het geval is. De onderzoekers konden simpelweg de hersenactiviteit ‘vertalen’ naar wat de aap zou gaan doen. 

Overigens zijn er ook onderzoeken geweest waarbij apen wel actief met hun hersenen apparaten bestuurden, zoals in onderzoek naar zelfrijdende rolstoelen. In dat geval was het besturen van de rolstoel een combinatie van de aap die het apparaat leerde besturen, en het algoritme dat op zijn beurt probeerde te begrijpen wat de aap bedoelde. 

Adblock test (Why?)

Rat maakt kennis met Virtual Reality en laat zien dat wij mensen echt niet zo bijzonder zijn als we denken - Scientias
Read More