Back to the Future
We veronderstellen nog wel eens dat dieren alleen maar in het heden leven, maar is dat wel zo? Wordt hun gedrag niet, net als bij mensen, beïnvloed door hetgeen ze ervaren hebben en hetgeen wat komen gaat? De afgelopen twee decennia is veel onderzoek gedaan naar het episodisch geheugen bij dieren, de bewijzen zijn overtuigend: dieren zijn wel degelijk in staat om unieke, persoonlijke ervaringen herinneren. Sommige onderzoekers durven zelfs te stellen dat dieren in staat zijn hun toekomst te plannen!
Episodisch geheugen: dit betreft de bewuste herinnering van persoonlijke ervaringen en gebeurtenissen die in het verleden hebben plaatsgevonden.
- Wat is er gebeurd?
- Waar is het gebeurd?
- En wanneer is het gebeurd?
Wetenschappelijk onderzoek naar episodisch geheugen bij dieren
In 1998 onderzochten Nicola S. Clayton en Anthony Dickinson het episodisch geheugen bij struikgaaien (Aphelocoma coerulescens). Deze vogels blijken een fenomenaal geheugen te hebben; ze hebben het vermogen om meer dan 200 voedselbewaarplaatsen te onthouden! En dat is nog niet alles. Ze onthouden ook welk voer (pinda’s of wormen) waar ligt en hoe lang het al begraven ligt. De gaaien gaven tijdens dit onderzoek duidelijk de voorkeur aan verse wormen. Echter als ze pas na langere in de gelegenheid werden gesteld om het voedsel te vergaren, kozen ze voor pinda’s. Opmerkelijk zou je denken aangezien wormen veel lekkerder zijn. De onderzoekers ontdekten dat de gaaien de bewaarplaatsen met wormen na een langere tijd links laten liggen, omdat de gaaien wsiten dat de wormen bedorven waren. Ze hadden duidleijk een besef van hoeveel tijd er was verstreken. Dit toont aan dat deze struikgaaien beschikken over een episodisch geheugen. Ze weten ten slotte wat, waar en ook wánneer iets heeft plaatsgevonden.
Zelf deed Ekrem Dere in 2005 onderzoek naar het episodisch geheugen bij muizen. Hij onderzocht of muizen zich een unieke ervaring kunnen herinneren, kortom of zij zich het wat, waar en wanneer kunnen herinneren. Muizen zijn van nature nieuwsgierige dieren en zullen altijd op onderzoek uit gaan. Zij zullen meer aandacht besteden aan een nieuwigheid dan aan iets waar ze al mee vertrouwd zijn. Zet je een nieuw voorwerp in de ruimte, dan zal een muis dit langduriger en met meer interesse bekijken, betasten en besnuffelen dan dat hij zou doen bij een vertrouwd voorwerp. Ook de omgeving is van invloed, want een muis zal een vertrouwd voorwerp in een nieuwe omgeving ook weer met meer interesse benaderen dan een vertrouwd voorwerp in een vertrouwde omgeving. Dit gegeven gebruikte Dere om het episodische geheugen te onderzoeken.
De test werd in 3 fasen afgenomen.
- Fase 1; De muizen kregen 4 identieke nieuwe voorwerpen gepresenteerd in een driehoeksformatie,
- Na 50 minuten Fase 2; De muizen kregen weer 4 nieuwe voorwerpen gepresenteerd, dit keer in een vierkantformatie,
- Na 50 minuten Fase 3: De muizen kregen 2 voorwerpen uit Fase 1 en 2 voorwerpen uit Fase 2 gepresenteerd in een vierkantformatie, maar deze stonden dit keer allemaal op een andere plek.
Het onderzoek bevestigde dat de muizen zich inderdaad de eerder verkende voorwerpen kunnen herinneren (=wat), ook waar deze voorheen stonden (=waar) en de relatieve nieuwheid van de voorwerpen (=wanneer).
Toekomstgericht plannen bij dieren
Plannen voor de toekomst is een complexe vaardigheid, waarvan lang werd gedacht dat alleen mensen dit vermogen hebben. Wij worden hier overigens niet mee geboren. Kinderen ontwikkelen een besef van toekomst als ze een jaar of 2 zijn en pas op de leeftijd van 4 à 5 jaar begint een kind gericht actie te ondernemen ten behoeve van een gebeurtenis in de toekomst. Volgens de Bischof-Köhler hypothese kunnen alleen mensen zich loskoppelen van het heden en actie ondernemen om behoeften in de toekomst te vervullen. Toekomstgerichte gedragingen bij dieren werden afgedaan als ‘fixed action patterns’ of zouden gedreven worden door motivaties in het moment.
In 2007 deden onderzoekers aan de Universiteit van Cambridge (Raby et al) een bijzondere ontdekking. Struikgaaien werden in een hok geplaatst met 3 compartimenten. Iedere ochtend werden de vogels door de onderzoekers willekeurig in A of in C geplaatst. In A kregen de vogels altijd pijnboompitten als ontbijt en in C helemaal niets. Op een avond werd er een bakje met voer in B geplaatst. De vogels hadden vanuit B toegang tot A en C. Wat gebeurde? De meerderheid van de vogels verplaatste het voer naar C! Ze bereidden zich voor op een ochtend zonder voer in C en legden daarom een voorraad aan in dat compartiment.
NB: Eerdere onderzoeken toonden al aan dat ratten en duiven dit ook doen, maar over een korter tijdsbestek. Zij kunnen blijkbaar minder ver vooruit denken.
Nog een graadje complexer: mentaal tijdreizen tussen heden, verleden en toekomst
Wilson en Crystal onderzochten in 2012 ‘prospective memory’ bij ratten. Prospective memory is het je herinneren van iets wat je in de toekomst wilt doen. Bijvoorbeeld wanneer je je herinnert dat je volgende week een afspraak bij de tandarts hebt of dat je vanavond dat ene interessante artikel over mentaal tijdreizen bij dieren op Doggo.nl nog wilde lezen. 😉
Tijdens dit onderzoek werd een rat in een Skinner box geplaatst. In deze box bevonden zich een luidspreker en aan ieder zijde een hefboom. De ratten leerden dat zij op de linker hefboom moesten drukken zodra de luidspreker twee keer een toon met een interval van 2 seconden liet horen. Dan kregen ze een voerbeloning. Als er meer tijd tussen de twee tonen zat, 8 seconden, dan kreeg de rat een beloning zodra hij op de rechter hefboom drukte.
Er werd met 2 groepen ratten gewerkt:
- De ratten in Groep 1 ontvingen na de dagelijkse sessie van 90 minuten een ware jackpot! Na het drukken op een derde knop kregen zij een heerlijke maaltijd voorgeschoteld.
- Deze ratten in Groep 2 kregen na afloop helemaal niets. Zij konden dus niet de verwachting ontwikkelen dat zij na de sessie iets lekkers zouden krijgen.
Na verloop van tijd presteerden de ratten in Groep 1 aan het eind van de sessie steeds minder goed dan de ratten in Groep 2. De onderzoekers concludeerden dat de ratten in Groep 1 in hun hoofd al bezig waren met het ontvangen van die overheerlijke maaltijd op het eind en daardoor niet meer konden concentreren op de taak. Dit zou bewijs kunnen zijn dat ratten prospective memory bezitten.
Kunnen apen plannen?
Het zal niet verrassend zijn; ook apen plannen hun toekomst. Onderzoek door Paxton en Hampton (2009) toont aan dat doodshoofdaapjes een ongemakkelijke situatie in de toekomst proberen te vermijden door vooraf de juiste keuze te maken.
Tijdens het onderzoek mochten de aapjes kiezen uit A) een grote hoeveelheid of B) een kleine hoeveelheid dadels. Deze dadels zijn zeer geliefd bij de aapjes, echter ze hebben het nadeel dat je er erg dorstig van wordt.
De aapjes kozen uiteraard in eerste instantie voor veel dadels, maar na verloop van tijd leerden ze dat ze na het eten van de grote hoeveelheid dadels 3 uur moesten wachten voordat ze water kregen en dat zij na het kiezen van de kleine hoeveelheid al na een uur water kregen. Hun keuze viel na een aantal sessies op B: beter minder eten en maar wel snel de dorst kunnen lessen.
Hoe zit het met honden?
Er is nog niet zo heel veel onderzoek gedaan naar tijdsbesef bij honden, maar Claudia Fugazza en Ádám Miklósi hebben wel op basis van de Do as I do methode een aantal ontdekkingen gedaan die dit aantonen. Ekrem Dere vertelt dat hun onderzoek naar uitgestelde imitatie bij honden laat zien dat honden een bepaald gedrag kunnen imiteren tot 10 minuten na de demonstratie, ook wanneer ze in de tussentijd afgeleid zijn.
Note: Claudia Fugazza was in 2014 in Nederland en vertelde toen zelf dat een hond dat zelfs na 24 uur kan!
De neus als klok
De meesten van ons zijn het erover eens dat honden een soort ingebouwde klok hebben. Ze weten wanneer het tijd is om op te staan, te wandelen of te eten. Daar zijn veel betere en logischer verklaringen voor te bedenken dan dat je hond de stand van de grote en de kleine wijzer begrijpt. Het wordt licht of donker, een wekker gaat, het geluid van een vrachtwagen die op vaste tijden richting de supermarkt rijdt, enzovoorts. Vaak zijn het signalen die ons niet eens opvallen.
Ze weten ook wanneer het baasje of vrouwtje weer terug moet komen van het werk, maar het was niet duidelijk hoe dat werkte. Hoe vaak men ook probeerde om de hond in de war te brengen door met opzet tijdgebonden signalen op andere momenten te laten plaatsvinden, de honden lieten zich niet foppen. Eén onderzoeker vermoedde dat geur hier misschien een belangrijke rol in speelde en voerde enkele experimenten uit. En inderdaad, de hondenneus speelt een grote, zo niet de allergrootste rol.
Naarmate de dag verstrijkt vervliegen langzaam maar zeker de geuren die een eigenaar heeft achtergelaten. Als de geur een bepaalde ondergrens bereikt weet de hond uit ervaring dat het baasje of vrouwtje elk moment kan arriveren en gaat bij het raam staan kijken. Nu kon men de hond wel foppen: als er gedurende de dag ongewassen kleding in de kamer werd verspreid, dan bleef de hond slapen omdat de ondergrens van de geur niet werd bereikt.
De BBC maakte er een filmpje van:
Conclusie
Ekrem Dere concludeert dat we er wel van uit kunnen gaan dat honden een besef van tijd hebben. Hij pleit voor meer onderzoek om dit aan te tonen. Verder geeft hij aan dat de resultaten van huidige onderzoeken de incorrectheid van de Bischof-Köhler hypothese aantonen en dat dieren dus niet alleen maar in het nu leven. Als laatste verwijst hij naar het werk van Darwin. Darwin stelt dat de verschillen tussen mens en dier niet zo heel groot zijn en dat de cognitieve vermogens bij dieren de basis vormen voor ons meer ontwikkelde brein. Dieren beschikken over dezelfde hersenstructuren, echter zijn deze minder ontwikkeld dan bij mensen.
Door deze overeenkomstige fysiologie kun je ervan uit gaan dat honden over een episodisch geheugen beschikken en informatie op een vergelijkbare manier verwerken.et de wijze waarop dieren de situaties waarnemen waar wij ze vaak in plaatsen.
Referenties
- Nicola S. Clayton, Anthony Dickinson 1998: Episodic-like memory during cache recovery by scrub jays
- Ekrem Dere, , Joseph P. Huston, Maria A. De Souza Silva 2005: Episodic-like memory in mice: Simultaneous assessment of object, place and temporal order memory
- Gema Martin-Ordas , Daniel Haun, Fernando Colmenares, Josep Call 2010: Keeping track of time: evidence for episodic-like memory in great apes
- C. R. Raby, D. M. Alexis, A. Dickinson & N. S. Clayton 2007: Planning for the future by western scrub-jays
- Wilson AG, Crystal JD 2012: Prospective memory in the rat
- Paxton R, Hampton RR 2009: Tests of planning and the Bischof-Köhler hypothesis in rhesus monkeys
- Claudia Fugazza , Ádám Miklósi 2013: Deferred imitation and declarative memory in domestic dogs
Credits
Dit artikel is een verslag van de lezing door Ekrem Dere* tijdens de SPARCS conferentie in 2015. Dit verslag is geschreven door Debby van Dongen (Doggo.nl) en eerder gepubliceerd in Los Vast.
De paragraaf “De neus als klok” is later toegevoegd aan dit artikel en is geschreven door Hans van Rijsse.
* Ekrem Dere studeerde psychologie aan de Universiteit van Düsseldorf, waar hij in 2003 tevens zijn PhD behaalde aan de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen. Ekrem Dere is een gedragskundig neurowetenschapper. Zijn onderzoek richt zich o.a. op de neurobiologie en neuropathologie van het episodisch geheugen. Dit betreft de bewuste herinnering van persoonlijke ervaringen en gebeurtenissen die in het verleden hebben plaatsgevonden. Wat is er gebeurd? Waar is het gebeurd? En wanneer is het gebeurd?
Ekrem Dere gaf tijdens zijn lezing antwoord op de vraag of dieren een besef van tijd hebben, of zij mentaal kunnen reizen in de tijd. Zijn dieren zich bewust van hun eigen verleden en anticiperen ze op een bepaalde gebeurtenis in hun toekomst? Een mens kun je vragen naar zijn ervaringen. Hij zal in geuren en kleuren kunnen navertellen wat hij heeft meegemaakt, waar en wanneer de gebeurtenis plaatsvond en zelfs hoe hij zich op dat moment voelde. Maar hoe kun je dit bij dieren meten? Dit kun je in principe alleen doen door gedrag te observeren en te interpreteren.
