Hondenbrein in MRI-scanner ruikt baasje

Het beloningssysteem van honden wordt actiever na het ruiken van bekende honden of mensen, en het meest actief na het ruiken van het baasje, ontdekten onderzoekers van de Emory Universiteit. Het is de eerste MRI-studie naar hoe het hondenbrein reageert op natuurlijke geuren.

20 maart 2014

De hond is onze grote vriend, we leven al duizenden jaren met hem samen. Maar eigenlijk weten we nog heel weinig over hoe honden tegen óns aankijken, zegt neurowetenschapper Gregory Berns van de Emory Universiteit. Hoe reageert het hondenbrein op zijn baasje? Welke rol speelt zijn beste zintuig, zijn neus, hierin? Om dit te onderzoeken legde Burns honden in de fMRI-scanner – de MRI-scanner waarmee je ‘live’ hersenactiviteit kan meten tijdens het doen van een taak.

Berns ontdekte dat het beloningssysteem van hondenhersenen hetzelfde reageert op honden- en mensengeuren, maar bekende honden- en mensengeuren prettiger vindt dan onbekende. De geur van het baasje roept de sterkste reactie op van het beloningssysteem, ontdekte Berns. Hij publiceerde de resultaten op 6 maart in Behavioural Processes.

De labrador Kady oefent om stil te liggen, voordat ze de echte MRI-scanner ingaat.
Gregory Berns

Doodstil in de scanner

Berns trainde twaalf honden om zonder verdoving of vastgebonden te worden, doodstil in de scanner te blijven liggen. Want als je ook maar een paar millimeter beweegt in de MRI-scanner, kan je niets meer met de scans. Ook verzamelde hij wattenstaafjes met vijf typen geuren: die van een onbekende en een bekende hond, van een onbekende mens en hun baasje, en van de hond zelf. Mensengeuren waren de ochtend van tevoren uit de oksel geschraapt – de deelnemers mochten zich 24 uur niet hebben gewassen of deodorant hebben gebruikt – en de hondengeuren waren verzameld door tegen de genitaliën van de dieren aan te wrijven. Elke geur werd tien keer opnieuw aangeboden, en de honden mochten na een klein kwartiertje weer uit de scanner.

Alle twaalf deelnemende hongen.
Gregory Berns

Beloningsgevoel bij het baasje

Terwijl de honden in de scanner lagen en aan de wattenstaafjes roken, maten de onderzoekers hun hersenactiviteit. De onderzoekers keken vooral naar de activatie van de nucleus caudatus. Dit is een basale hersenstructuur die bij zoogdieren is betrokken bij motivatie en beloningsgevoel. Als de hond de geur van zijn baasje associeert met beloning, dan zou de nucleus caudatus volgens Berns extra geactiveerd moeten worden bij het ruiken van het baasje.

De resultaten lieten zien dat elke geur op dezelfde manier de hersenen binnenkomen: elk wattenstaafje activeerde het hersengebied waar reukprikkels binnenkomen – de bulbus olfactorius – even sterk. Wel verschilde manier waarop de geuren daarna werden verwerkt. De nucleus caudatus werd actiever na het ruiken van bekende geuren dan van onbekende geuren en het alleractiefst na het ruiken van het baasje. En omdat deze zelf nergens te bekennen was – het wattenstaafje werd elke keer vastgehouden door dezelfde onderzoeker – blijkt: de hond hoeft het baasje niet eens te zien om hem te herkennen.

Kort door de bocht

Natuurlijk is deze studie vooral zo geinig omdat het bijzonder is dat naast de mens, er ook eens andere dieren in de fMRI-scanner worden getest. Maar wat hebben we aan de resultaten? Berns concludeert dat de hersenscans laten zien dat de hond ‘de meest positieve associatie heeft’ bij de omgang met zijn baasje, nog positiever dan bij bekende soortgenoten. Maar, erkennen ook de onderzoekers, het is nattevingerwerk om in te vullen of deze positieve associatie duidt op een positieve ‘emotie’. Zo’n afleiding van emoties uit hersenactiviteit noemen hersenwetenschappers ‘reverse inference’: omgekeerde afleiding. Omdat veel hersengebieden meerdere functies hebben en op een ingewikkelde manier met elkaar samenwerken, kan je wel iets zeggen over welke hersengebieden betrokken zijn bij het voelen van een bepaalde emotie, maar is het te kort door de bocht om aan de hand van bepaalde hersenactivatie af te leiden hoe iemand – in dit geval een hond – zich voelt.

De onderzoekers denken echter dat de nucleus caudatus een uitzondering op de regel is. Omdat het een basaal hersengebied is dat een eenduidige functie lijkt te hebben, namelijk de betrokkenheid bij beloningsprocessen. Bij basisbeloningen zoals voedsel en prettig fysiek contact, en in mensen ook met andere beloningen zoals geld, muziek, sociale beloningen en kunst. Maar wat de specifieke ‘emotie’ of ‘motivatie’ is die de hond bij het zien van zijn baasje mogelijk voelt, blijft gissen. Misschien krijgt hij gewoon trek in eten omdat hij dat vaak van zijn baasje krijgt, associeert hij zijn baasje met geaaid worden of heeft het iets te maken met affectie. Dat kan hij ons helaas niet vertellen.

Bron

Gregory Berns, Andrew Brooks en Mark Spivak: Scent of the familiar: an fMRI study of canine brin responses to familiar and unfamiliar human and dog odors, Behavioural Processes (maart 2014) DOI:10.1016/j.beproc.2014.02.011