Je leest:

Weg met de bevooroordeelde mens

Weg met de bevooroordeelde mens

Auteur: | 23 april 2004

Een muizenkooi met 24-uursbewaking moet gedragsbiologische onderzoeken weer vergelijkbaar maken.

Het rommelt al een paar jaar in neurobiologisch onderzoeksland. In 1999 schreven Crabbe en collega’s in Science in eufemistisch wetenschappelijk jargon: ‘For some tests, the magnitude of genetic differences depended upon the specific testing lab. Thus, experiments characterizing mutants may yield results that are idiosyncratic to a particular laboratory.’ Kort gezegd, mutante muizen gedragen zich in elk laboratorium anders.

Crabbe legde daarmee de vinger op de zere plek van neurobiologisch onderzoek naar de genetische basis van gedrag. Hij vergeleek drie verschillende laboratoria die met dezelfde muizenstammen dezelfde experimenten hadden gedaan. Afhankelijk van het lab, bleek een muis ander gedrag te vertonen. Terwijl de muizen genetisch identiek waren en de tests gestandaardiseerd heetten te zijn.

‘Er zijn meer van dit soort berichten. Dat wil zeggen, off the record, in de wandelgangen bij congressen, hoor je mensen veel klagen over slecht vergelijkbare resultaten. Dat is hét grote probleem bij het in kaart brengen van het gedrag van genetisch gemodificeerde dieren. Binnen één observator heb je al verschillen, hoe moet het dan wel niet zijn tussen verschillende labs in verschillende landen! Bovendien interpreteren waarnemers altijd. Twee muizen zitten bij elkaar. Eén loopt naar de rand van de bak. Hij loopt weg, zeggen we dan. Maar hij kan ook ergens naar toe lopen. Het klinkt flauw, maar het maakt uit.’ Aan het woord is prof. dr. Berry Spruijt, gedragsonderzoeker aan de Utrechtse faculteit Diergeneeskunde. Om de methodologische problemen waar gedragsonderzoek mee kampt, op te lossen, werkt hij aan de automatisering ervan. ‘We proberen van ethologie een zo exact mogelijk vakgebied te maken, we proberen gedrag zo objectief mogelijk te meten.’

Uitlokken

Zijn paradepaardje is een ‘verrijkte thuiskooi’. Met deze kooi van ongeveer veertig maal veertig centimeter is het via een camera mogelijk een muis 24 uur per dag te volgen. De essentie is een dier te observeren in een omgeving die verrijkt is met een aantal voor de muis belangrijke elementen. Op die manier hoeft hij niet van zijn leefkooi naar bijvoorbeeld een zwembad gesleept te worden voor een geheugenexperiment. Om in de thuiskooi te kunnen experimenteren, is het wel nodig dat prikkels gedrag uitlokken: de muis moet wat te doen hebben. Daarom kent de kooi een nest, donkere (veilige) en lichte (onveilige) stukken, stimuli waar het dier van schrikt (geluid of licht), beloningen (aantrekkelijk voedsel) en neutrale prikkels om beloningen aan te kondigen (voor leeronderzoek).

Combineer deze omgeving met slimme software en je hebt een waardevol, vierentwintiguurs observatiesysteem in handen. De software legt de bewegingen van de muis continu vast en categoriseert de gedragingen. De computer ziet hoe vaak, hoe snel, hoe lang en waar de muis loopt. De software herkent ook dat een dier op z’n achterpoten staat. Door individuele muizen te markeren, kan het programma ook sociale interacties kwantificeren. Spruijt: ‘De losse ingrediënten van dit systeem zijn misschien niet zo bijzonder, maar de combinatie is uniek. Er zijn een paar andere initiatieven op dit gebied, maar wij zijn het meest georiënteerd op de flexibiliteit van de software.’

Spruijt experimenteert al sinds zijn promotie in 1985 met het digitaal vastleggen van gedrag. Dit streven nam een grote vlucht toen hij in contact kwam met Lucas Noldus, oprichter van Noldus Information Technology in Wageningen. Diens bedrijf is wereldwijd inmiddels een van de bekendste leveranciers van software en instrumenten om gedrag van mens en dier in kaart te brengen. Het idee voor de nieuwste kooi, die PhenoTyper gaat heten, komt voort uit de eis van het ministerie van LNV en VWS, dat onderzoekers van genetisch gemodificeerde proefdieren een welzijnsdagboek bij moeten houden. Via de kooi probeert Spruijt dat geautomatiseerd te doen. Maar de ontwikkeling kreeg een enorme impuls door het project Neuro-BSIK Mouse Phenomics. Met een subsidie van 13 miljoen euro gaan neurobiologen uit Utrecht, Amsterdam en Rotterdam op zoek naar nieuwe relaties tussen genen en gedrag. Grote aantallen willekeurige muismutanten worden daartoe in de nog te valideren PhenoTyper gehuisvest. Na een week screenen, brengt de software gedragsafwijkingen bij bepaalde mutanten aan het licht. Deze muizen worden vervolgens aan nader onderzoek onderworpen. Op deze manier hopen de neurowetenschappers diermodellen voor bijvoorbeeld angst, depressie of hyperactiviteit op het spoor te komen.

Maar is het wel mogelijk muismodellen voor menselijke geestesziekten te maken? Spruijt: ‘Bij een muis zul je wellicht niet dezelfde diepe somberheid aantreffen die depressie bij mensen kenmerkt. Maar ook bij een muis kunnen verwante gedragingen gestoord zijn. Bijvoorbeeld een verlies aan belangstelling voor de omgeving of het gebrek aan vermogen om plezier te beleven, anhedonie, kun je wel degelijk zien bij een muis.’

Zover is het nog niet, de PhenoTyper moet eerst gevalideerd worden. Met de eerste zestien prototypes is dat werk begonnen. Muizen met bekende genetische defecten moeten in de PhenoTyper dezelfde gedragsafwijkingen vertonen die ze ook in de standaardtests laten zien. In onder meer de ‘open veld’-proef, om de mate van angstigheid te bepalen, lukt dat al goed. Het valideren van allerlei andere gedragingen zal nog enkele jaren duren.

Valideren is noodzakelijk om de resultaten die uit de PhenoTyper rollen, aan te laten sluiten bij bestaande gegevens. ‘Maar’, zegt Spruijt, ‘wij gaan verder in het definiëren en analyseren van gedrag. We hebben bijvoorbeeld sociale aandacht op grond van alleen de snelheid en de richting van de beweging van twee dieren ten opzichte van elkaar gedefinieerd. Dat komt overeen met wat een menselijke observator ’naderen’ en ‘weglopen’ noemt, maar in onze definitie speelt de vermeende intentie geen rol. Het is wetenschappelijke winst dat het ethogram zo expliciet gedefinieerd wordt.’

Dit artikel is een publicatie van Bionieuws.
© Bionieuws, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 23 april 2004

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.