Czy Twój pies Cię kocha? - neuronauka o tym, co dzieje się w mózgach zwierząt

Doktor Gregory Berns, profesor psychologii na Uniwersytecie Emory’ego i szef Ośrodka Wspierania Edukacji i Badań Neuronauki, wyspecjalizował się w badaniach dotyczących podejmowania decyzji za pomocą obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI) ludzkiego mózgu. Był jednak ciekawy, co myślą psy. Dlatego zaczął szkolić swoją suczkę Callie, aby dobrowolnie wchodziła do aparatu MRI i pozwalała zobaczyć, co dzieje się w jej mózgu.

Od tego zaczął się Projekt Pies, w ramach którego przeszkolono inne psy – ochotników, które pozwalały skanować swoje mózgi. Wyniki swoich obserwacji i badań szczegółowo opisał w najnowszej książce "Co myśli i czuje pies. Przygody ze zwierzęcą neuronauką". Książka mówi o mózgach zwierząt i ich umysłowości, która jest pochodną budowy mózgu, zawiera też opisy licznych eksperymentów i badań nad mózgami psów. Kierunek badań, który się tym zajmuje, to neurobiologia porównawcza. 

Jedną z metod wykorzystywanych przez Bernsa jest MRI. "To cudowne narzędzie" - pisze autor. - "Jak dotąd najdoskonalsza technika pozwalająca zajrzeć w głąb ciała. Nie wymaga promieni X ani innej formy promieniowania jonizującego, potrzebny jest tylko wyjątkowo silny magnes i bardzo wyrafinowane oprogramowanie służące do tworzenia obrazów". Autor książki wiele uwagi poświęca temu narzędziu, a także postępowi w badaniach, które były możliwe dzięki jego zastosowaniu. "Postęp techniki MRI pozwolił na badanie najdrobniejszych szczegółów w schemacie połączeń ludzkiego mózgu" - pisze autor. I dodaje, że kluczem do zrozumienia umysłowości zwierzęcia jest analiza tych połączeń i sposobu koordynacji ich aktywności.

Zdaniem Bernsa "fakt, że zwierzę nie potrafi uzewnętrznić swoich stanów, nie oznacza, że nie czuje czegoś zbliżonego do tego, co mógłby czuć człowiek w podobnej sytuacji". W jaki sposób odczuwa radość Zen, krzyżówka żółtego labradora z golden retrivierem, jeden z weteranów projektu Pies? Jak się czuje Libby, rudawy mieszaniec pitbulla, kiedy powstrzymuje się od szczekania na inne psy? Autor dowodzi, że przy wielu podobieństwach fizycznych ssaków do siebie "dziwne byłoby założenie, że struktura naszych wewnętrznych doznań jest całkowicie odmienna, a przecież często tak właśnie się twierdzi". 

"Badając mózg, naprawdę możemy dowiedzieć się czegoś o psychicznych doznaniach jego właściciela nawet przy braku odpowiednich zachowań zewnętrznych" - uważa autor książki "Co myśli i czuje pies".

W trakcie jego badań okazało się np., że mózgi badanych psów w oczekiwaniu na przyjemność (taką, jak gesty sygnalizujące poczęstunek), zachowywały się bardzo podobnie do ludzkich. U ludzi bliskość czegoś przyjemnego, np. jedzenia, pieniędzy czy muzyki, wywoływała reakcję jednej ze struktur mózgowych - jądra ogoniastego. Podobnie było u psów. Reakcja ośrodka nagrody pojawia się w ich mózgach tylko pod wpływem zapachu osób, z którymi razem mieszkają - ale już nie zapachu innych psów. "Był to pierwszy twardy dowód na to, że pies może żywić do bliskich sobie ludzi coś w rodzaju miłości" - pisze Berns.

Trzeci rozdział książki poświęca on mózgowi. "Mózg jest urządzeniem kosztownym w utrzymaniu. U ludzi stanowi zaledwie 2 procent masy ciała, ale pobiera 20 procent strumienia krwi pompowanego przez serce i zużywa 20 procent wdychanego przez nas tlenu. Jest tak wrażliwy, że nie znosi nawet najkrótszej przerwy w dopływie krwi" - zauważa autor. Szybkie obniżenie ciśnienia krwi powoduje natychmiastową utratę przytomności, a w mózgu pozbawionym krwi i tlenu przez więcej niż 5 minut zachodzą nieodwracalne uszkodzenia. "Dziesięć minut bez tlenu i jesteście martwi" - podkreśla.

Ludzki mózg zawiera ponad 80 miliardów neuronów, przy czym dokładnej ich liczby nie potrafimy określić. Sądząc po rozmiarach - ocenia się, że pies ma ich co najmniej 5 miliardów. 
W ramach Projektu Pies naukowcy odkryli podobieństwa między psami a ludźmi - zarówno, jeśli chodzi o budowę mózgu, jak i jego funkcjonowanie.

Mózg psa jest wielkości cytryny, jego głowa składa się w większości z mięśni, kości i pustej przestrzeni. "Mięśnie związane ze szczękami i szyją pozwalają zwierzęciu na silne ugryzienia, a puste miejsc a w czaszce to obszerne jamy potrzebne przy węszeniu. Sam mózg" – jak pisze autor książki - "bezpiecznie ukryty pod spodem, zajmuje może czwartą część objętości głowy". Ale zastrzega, że to nie rozmiar stanowi o jego działaniu: "liczy się to, w jaki sposób różne części mózgu są ze sobą powiązane".

Autor wyjaśnia na przykład, co się dzieje, kiedy poszczególne regiony mózgu tracą łączność ze sobą, co się dzieje w przypadku rozłączenia półkul albo w wyniku mechanicznych urazów np. w wypadku i uszkodzenia substancji białej w całym mózgu. "Kiedy części mózgu są od siebie odłączone, nie mogą koordynować swoich działań, co owocuje zaburzeniami świadomości"- zaznacza Gregory Berns.

Psami Berns zajmował się badawczo na początku. Później zaczął skanować martwe mózgi lwów morskich, delfinów, a nawet mózgi gatunków uchodzących za wymarłe. W neuroarcheologicznym eksperymencie rekonstruuje on mózg jednego z najbardziej tajemniczych zwierząt w historii, wilkowora tasmańskiego, aby wyjaśnić, czemu ten gatunek wymarł. Skanuje też mózg najbliższego żyjącego mu krewnego – diabła tasmańskiego.

Niezwykle ciekawie Berns opisuje historie związane z oddziaływaniem kwasu domoikowego na ludzki mózg, a później na mózg lwów morskich. Pisze o swojej współpracy z Peterem Cookiem, wspomina też o Ronanie – lwie morskim, którego wyszkolono do kiwania głową w rytm, dzięki czemu udowodniono, że synchronizuje się z rytmem muzyki. W książce przeczytamy też o delfinach, które widzą za pomocą dźwięków. 

Anna Mikołajczyk-Kłębek