Dus reken er maar op dat je hond het doorheeft als je hem wat langer op zijn eten laat wachten!

Ben je de hele dag het huis uit, of geef je je hond wat later eten dan normaal? Een nieuwe studie suggereert dat dieren dit in de gaten hebben. Zo zeggen de onderzoekers duidelijke aanwijzingen gevonden te hebben dat dieren zich bewust zijn van het verstrijken van tijd.

Ziekte van Alzheimer

Volgens de onderzoekers is hun studie ook relevant voor mensen met de Ziekte van Alzheimer. Zo vergeten mensen die aan deze ziekte lijden vooral wanneer er gebeurtenissen in tijd plaatsvonden. Dit zou wellicht te maken kunnen hebben met het wegvallen van functies in de entorinale schors – een van de eerste hersengebieden die door de ziekte wordt getroffen. Volgens de onderzoekers zou het experiment met de onzichtbare deur kunnen helpen om Alzheimer vroegtijdig bij mensen op te sporen. Zo kan het experiment ingezet worden om hun perceptie van tijd te beoordelen.

Het experiment
De onderzoekers baseren zich op experimenten. Zo werd er een muis in een fysieke looprad geplaatst in een virtual reality-omgeving. Tijdens deze test moet de muis door een lange gang naar een deur lopen, waar hij zes seconden geduld moet hebben alvorens de deur opengaat. De muis kan dan zijn weg vervolgen en mag aan het einde van de gang een beloning in ontvangst nemen.

De onzichtbare deur
Na een aantal trainingssessies, werd de deur in de virtual reality-omgeving onzichtbaar gemaakt. In het nieuwe scenario wist de muis echter nog steeds waar de nu onzichtbare deur zich bevond en wachtte alsnog zes seconden voordat hij verder liep om zijn beloning te innen. “Het belangrijke punt hier is dat de muis niet weet wanneer de deur open of gesloten is, omdat deze onzichtbaar is,” legt onderzoeker James Heys uit. “De enige manier waarop de muis de taak efficiënt kan oplossen, is om gebruik te maken van zijn interne gevoel voor tijd.”

Hersenactiviteit
In het experiment bekeken de onderzoekers ook de hersenactiviteit van de muis. Zo namen ze de entorinale schors in de hersenen onder de loep. Dit is een gebied in de temporale kwab dat te maken heeft met geheugen en navigatie. Met behulp van twee-fotonmicroscopie (een methode om relatief diep en in detail het weefsel van dieren te bekijken) analyseerden de onderzoekers de neuronen van de muis.

Perceptie van tijd
En de onderzoekers ontdekten een voorheen onbekende reeks aan neuronen die te maken lijken te hebben met de perceptie van tijd. “Terwijl het dier over de gang rent, zijn een aantal van de cellen geactiveerd,” zegt hoofdauteur Daniel Dombeck. “Vervolgens, wanneer de muis bij de deur stopt, worden diezelfde cellen uitgeschakeld en wordt een nieuwe reeks cellen ingeschakeld. Dit was een grote verrassing.” De laatstgenoemde reeks cellen lijken alleen actief te zijn als het dier stilstaat. Daarnaast lijken deze cellen ook bij te houden hoe lang het dier aan het wachten is.

Deze ‘tijdcellen’ werken dus eigenlijk als een soort interne klok. Een bijzondere ontdekking. “Het is een van de meest overtuigende experimenten die aantonen dat dieren echt een expliciete weergave van de tijd in hun hersenen hebben,” besluit Dombeck.