Pacovi koji voze: kako iščekivanje pozitivnih iskustava menja mozak i ponašanje

Tim moje laboratorije napravio je mali automobil za pacove od plastične kutije za žitarice kako bismo proučavali učenje i motivaciju kod glodara. Nakon nekoliko pokušaja otkrili smo da pacovi mogu naučiti voziti napred držeći malenu žičanu polugu koja funkcioniše kao gas, a ubrzo su precizno upravljali vozilom kako bi stigli do Froot Loop poslastice.

Uloga okoline i dizajn eksperimenta

Kao što smo očekivali, pacovi smješteni u obogaćenom okruženju — s igračkama, više prostora i društvom — brže su savladavali vožnju nego oni u standardnim kavezima. To potvrđuje ideju da složena i stimulativna sredina pojačava neuroplastičnost, odnosno sposobnost mozga da se menja tokom života pod uticajem spoljašnjih zahtjeva.

Nakon početne studije, projekt je nastavio u mojoj laboratoriji uz unapređene ROV-ove (rat-operated vehicles) koje je dizajnirao profesor robotike John McManus sa studentima. Novi električni ROV-ovi imaju zaštićenu instalaciju, izdržljive gume i ergonomske poluge — možemo ih bez preterivanja zamisliti kao malu verziju Cybertrucka za glodare.

Iznenađujuća motivacija i koncept iščekivanja

Iako pacovi u prirodi preferiraju zemlju, grančice i kamenčiće, pokazali su snažnu motivaciju za samu aktivnost vožnje: često su uskakali u vozilo i „guralo“ polugu prije nego što bi se auto pomerio. To nas je podstaklo da dublje istražimo kako iščekivanje pozitivnih događaja utiče na ponašanje i mozak.

Na osnovu klasičnih principa učenja, poput operantnog i Pavlovljevog uslovljavanja, osmislili smo program obuke korak po korak. Počeli su sa jednostavnim radnjama — ući u automobil, pritisnuti polugu — koje su se s praksom razvile u složenije sposobnosti, kao što je upravljanje prema zadatom cilju.

Program „Wait For It“ (UPERs)

Tokom leta 2020. primetili smo da obučeni pacovi pokazuju ponašanja nalik uzbuđenju — trčali su do strane kaveza i poskakivali, slično psu koji očekuje šetnju. Zajedno s postdoktorandom Kitty Hartvigsen osmislila sam protokol u kojem se uvode periodi čekanja da bi se povećalo iščekivanje: pacovi su npr. morali čekati 15 minuta nakon što bi u kavez stavili Lego blok pre nego što bi dobili Froot Loop, ili su čekali nekoliko minuta u transportnom kavezu pre nego što uđu u svoj igraoni prostor "Rat Park". Dodavali smo i male izazove, poput ljuštenja sjemenki pre jela.

Ovaj program nazvali smo "Wait For It", a skraćenica UPERs znači "unpredictable positive experience responses" — odgovori na nepredvidljive pozitivne doživljaje. Kontrolna grupa je dobijala nagrade odmah, dok su eksperimentalni pacovi morali čekati.

Rezultati i ponašajni pokazatelji

Posle otprilike mesec dana treniranja, pacovi iz grupe koja je čekala pokazali su pomak ka optimističnijem kognitivnom stilu u testovima dizajniranim za merenje optimizma kod glodara. Bili su uspešniji u kognitivnim zadacima i hrabriji u rešavanju problema. Takođe smo zabeležili fiziološke i čisto vidljive promene: česti visoko podignuti repovi sa laganim savijanjem na kraju — ponašanje koje su kolege prepoznale kao blaži oblik "Straub repa", povezanog s opioidergičkim i dopaminergičkim sistemima.

Ove promene ukazuju da prirodni oblici opijata i dopamina, koji umanjuju bol i pojačavaju osećaj nagrade, verovatno doprinose takvim ponašanjima — što dodatno potvrđuje ideju da iskustva mogu menjati moždanu hemiju, koncept koji u laboratoriji nazivamo behaviorceuticals.

Motivacija: cilj ili putovanje?

Da bismo procenili da li pacovi zaista uživaju u samom činu vožnje, sproveli smo motivacioni test: umesto da idu kraćim pešačkim putem do Froot Loop "stabla", pacovi su mogli da biraju da li će ići peške ili da se provozaju autom. Zanimljivo, dva od tri pacova iz eksperimentalne grupe izabrala su dužu vožnju umesto kraće šetnje — što ukazuje da im je užitak u aktivnosti sam po sebi važan.

Širi kontekst i značenje

Nismo jedini koji istražuju pozitivne emocije kod životinja. Jaak Panksepp je poznat po radu koji pokazuje da pacovi reaguju na "tickling" ponašanja nalik radosti, a istraživanja su prikazala kako povoljni, niskostresni uslovi preuređuju nagradne krugove u mozgu, npr. jezgru accumbens. Historijski primeri, poput Curt Richtera, sugerišu da i nadu možemo smatrati važnim faktorom u ponašanju glodara.

Zaključak je da iščekivanje pozitivnih iskustava oblikuje mozak i ponašanje, podstiče istrajnost i može doprineti zdravlju, kako životinja, tako i ljudi. Pacovi koji voze podsećaju nas da planiranje, iščekivanje i uživanje u putovanju mogu biti jednako važni kao i samo postizanje cilja.

Autor istraživanja: Kelly Lambert, University of Richmond.