Skip to ContentSkip to Navigation
Over onsNieuws en agendaNieuwsberichten

Mechanisme tijd-plaats-leren opgehelderd bij zoogdieren

30 mei 2008

We kennen allemaal wel van die plekken waar je ’s avonds beter niet laat op straat kan lopen. En ook weten we allemaal dat het meest lekkere en verse voedsel ’s ochtends op de markt te krijgen is. Ook in het dierenrijk is het van essentieel belang om op bepaalde tijden bepaalde plaatsen te vermijden (vanwege roofdieren) of op te zoeken (vanwege de beschikbaarheid voedsel). Hoe bij zoogdieren het leren van deze koppelingen tussen tijd en plaats in zijn werk gaat, was tot op heden onbekend. Onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen hebben dit eindelijk opgehelderd. Hun bevindingen worden op 3 juni 2008 gepubliceerd in Current Biology.

De onderzoekers begonnen met te kijken hoe je muizen in het lab leren kan om tijd aan plaats te koppelen – het zogenaamde tijd-plaats-leren. Prof.dr. Menno Gerkema, laatste auteur van het artikel, legt uit dat er geprobeerd is daarbij zoveel mogelijk de natuurlijke omstandigheden na te bootsen. ‘Dieren moeten altijd een afweging maken bij het verzamelen van voedsel. Voedsel is nooit gratis voor dieren. Een muis kan altijd gepakt worden door roofdieren. Dat risico hebben we geprobeerd in ons experiment te verwerken.’

Tijd-plaats-leren

De onderzoekers gebruikten een constructie met drie gangen, waar de muizen door heen konden lopen. Aan het eind van elke gang konden de muizen voedsel vinden achter een platformpje. Afhankelijk van het tijdstip werd er echter ook een elektrisch schokje via het platform toegediend. Al heel snel bleek dat de muizen prima in staat waren om op bepaalde tijden de plaatsen op te zoeken waar voedsel vrijelijk beschikbaar was of bepaalde plaatsen te vermijden waar het voedsel slechts ten koste van het onplezierige schokje te verkrijgen was. Deze vinding is op zichzelf al bijzonder, want er was tot op heden geen methode waarmee het tijd-plaats-leren onderzocht kon worden bij zoogdieren.

Biologische klok

Maar wat voor mechanisme gebruiken de muizen bij dit tijd-plaats-leren? De onderzoekers hadden het vermoeden dat de muizen hierbij gebruikmaken van hun biologische klok, zoals ook bijen en vogels deze innerlijke klok inzetten bij het tijd-plaats-leren. Om dit vermoeden te toetsen werden er genetisch gemodificeerde muizen gebruikt die bepaalde genen (Cry1 en Cry2 genoemd) missen waardoor ze het zonder biologische klok moeten stellen. Deze muizen bleken niet in staat te zijn om op de juiste momenten in het gangenstelsel hun voedsel te pakken. Daarmee hebben de onderzoekers dus eindelijk kunnen vaststellen dat zoogdieren gebruikmaken van de biologische klok bij het tijd-plaats-leren.

Mensen

Ook mensen leren om plaats en tijd te koppelen. ‘Bij heel veel leerprocessen wordt er een onbewuste verbinding gelegd tussen tijd en plaats. Als je je iets bijvoorbeeld niet kan herinneren, helpt het om naar de plek te gaan waar de gedachte die je je herinneren wil ontstaan is. Het vormen van associaties tussen plaats en tijd helpt ons om het geheugen te structureren.’ Gerkema vermoedt dat bij mensen het tijd-plaats-leren op dezelfde manier in zijn werk gaat als bij muizen, omdat beide soorten ruwweg hetzelfde kloksysteem hebben.

Alzheimer

De onderzoekers, Menno Gerkema en Eddy van der Zee, willen nu gaan kijken hoe tijd-plaats-leren verandert als muizen ouder worden. Gerkema: ‘Bij mensen zie je dat het vermogen om tijd en plaats te koppelen afneemt als je ouder wordt. Sommige patiënten met alzheimer verliezen op een gegeven moment zelfs geheel hun tijdsbesef. Dat is een dramatisch stadium, aangezien ze geen verschil meer zien tussen dag en nacht. Daarom is er ook 24-uurs verzorging nodig en zal de patiënt meestal opgenomen moeten worden.’ Inzicht in tijd-plaats-leren kan wellicht helpen om dit moment zo lang mogelijk uit te stellen.

Curriculum vitae

Menno Gerkema (1949) is als hoogleraar verbonden aan de Rijksuniversiteit Groningen. Hij heeft een dubbele leeropdracht, namelijk ‘Chronobiologie en Gedrag’ en ‘Bètawetenschappen, bedrijf en beleid’. Het tijd-plaats geheugen onderzoek is een samenwerkingsproject met de afdeling Moleculaire Neurobiologie (prof.dr. Eddy van der Zee) van de RUG en de Erasmus universiteit. Eerder was Gerkema verbonden aan het Max Planck Institut für Verhaltensphysiologie in Andechs, Duitsland en universiteit van Yokohama in Japan. Recent chronobiologisch onderzoek vindt plaats in samenwerking met de universiteiten van Tromsø, Genève en Western-Australia.

Noot voor de pers

Op dinsdag 3 juni 2008 houdt Gerkema zijn oratie met de titel ‘Timing en innovatie’.
Nadere informatie: prof.dr. Menno Gerkema, tel. 050-363 2027 (werk), 050-404 2561 (privé) 06-42580434 (mobiel), e-mail: m.p.gerkema@rug.nl

Laatst gewijzigd:30 november 2017 16:04

Meer nieuws

  • 05 december 2018

    Fotoreportage: De schatten van de UB

    Fotoreportage over bijzondere boeken op de afdeling Bijzondere collecties van de UB.

  • 30 november 2018

    NTU Singapore and UG sign Double Doctorate agreement

    The highly ranked Nanyang Technological University ( NTU ) in Singapore and the University of Groningen (UG) have signed a Collaborative Degree PhD Programme in Materials and Nanoscience/-engineering . This agreement allows for the co-supervision of...

  • 29 november 2018

    SLF Afstudeerprijs voor student Technische Bedrijfskunde

    Masterstudent Bram Klein Kranenbarg van de Rijksuniversiteit Groningen heeft de SLF Afstudeerprijs 2018 gewonnen. Hij nam het in de finale op tegen Collin Drent van de Technische Universiteit Eindhoven. De jury koos unaniem Bram Klein Kranenbarg als...