ملاحظة المحرر: الآراء الواردة في هذا التعليق هي فقط آراء الكاتب. تعرض CNN أعمال المحادثة، وهو تعاون بين الصحفيين والأكاديميين لتقديم تحليل الأخبار والتعليقات. يتم إنتاج المحتوى بواسطة The Conversation فقط.
لقد صنعنا أول سيارة قوارض من حاوية حبوب بلاستيكية. وبعد التجربة والخطأ، وجدت أنا وزملائي أن الفئران يمكن أن تتعلم القيادة إلى الأمام عن طريق الإمساك بسلك صغير يعمل بمثابة دواسة الوقود. قبل فترة طويلة، كانوا يوجهون بدقة مدهشة للوصول إلى علاج Froot Loop.
وكما هو متوقع، تعلمت الفئران الموجودة في بيئات غنية – مليئة بالألعاب والمساحة والمرافقين – القيادة بشكل أسرع من تلك الموجودة في الأقفاص العادية. تدعم هذه النتيجة فكرة أن البيئات المعقدة تعزز المرونة العصبية: قدرة الدماغ على التغيير طوال العمر استجابة للمتطلبات البيئية.
بعد أن نشرنا بحثنا، انتشرت قصة قيادة الفئران في وسائل الإعلام. يستمر المشروع في مختبري باستخدام مركبات جديدة محسنة تعمل بالفئران، أو ROVs، صممها أستاذ الروبوتات جون ماكمانوس وطلابه. إن مركبات ROV الكهربائية المطورة هذه – التي تتميز بأسلاك مقاومة للفئران، وإطارات غير قابلة للتدمير، ورافعات قيادة مريحة – تشبه نسخة القوارض من شاحنة Tesla Cybertruck.
اقرأ المزيد: رؤى جديدة حول المرونة المعرفية من كيفية تعلم الفئران
باعتباري عالم أعصاب يدافع عن إسكان واختبار حيوانات المختبر في بيئات طبيعية، فقد وجدت أنه من الممتع رؤية مدى انحرافنا عن ممارساتي المعملية في هذا المشروع. تفضل الفئران عادة الأوساخ والعصي والصخور على الأشياء البلاستيكية. الآن، جعلناهم يقودون السيارات.
لكن البشر لم يتطوروا ليتمكنوا من القيادة أيضًا. على الرغم من أن أسلافنا القدماء لم يكن لديهم سيارات، إلا أن لديهم أدمغة مرنة مكنتهم من اكتساب مهارات جديدة – النار واللغة والأدوات الحجرية والزراعة. وبعد فترة من اختراع العجلة، صنع الإنسان السيارات.
على الرغم من أن السيارات المصنوعة للفئران بعيدة كل البعد عن أي شيء قد تواجهه في البرية، إلا أننا نعتقد أن القيادة تمثل طريقة مثيرة للاهتمام لدراسة كيفية اكتساب القوارض لمهارات جديدة. وعلى نحو غير متوقع، وجدنا أن الفئران كان لديها دافع قوي للتدريب على القيادة، وغالبًا ما كانت تقفز إلى داخل السيارة وتشغل “رافعة المحرك” قبل أن تنطلق سيارتها على الطريق. لماذا كان ذلك؟
الوجهة الجديدة للفرح
اتخذت المفاهيم المأخوذة من كتب علم النفس التمهيدية بُعدًا عمليًا جديدًا في مختبرنا لقيادة القوارض. وبالاعتماد على مناهج التعلم الأساسية مثل التكييف الفعال، الذي يعزز السلوك المستهدف من خلال الحوافز الإستراتيجية، قمنا بتدريب الفئران خطوة بخطوة في برامج تعليم القيادة الخاصة بهم.
في البداية، تعلموا الحركات الأساسية، مثل الصعود إلى السيارة والضغط على الرافعة. ولكن مع الممارسة، تطورت هذه الإجراءات البسيطة إلى سلوكيات أكثر تعقيدًا، مثل توجيه السيارة نحو وجهة محددة.
علمتني الفئران أيضًا شيئًا عميقًا ذات صباح أثناء الوباء.
كان صيف عام 2020، فترة تميزت بالعزلة العاطفية لكل شخص على هذا الكوكب تقريبًا، حتى فئران التجارب. عندما دخلت المختبر، لاحظت شيئًا غير عادي: ركضت الفئران الثلاثة المدربة على القيادة بفارغ الصبر إلى جانب القفص، وقفزت كما يفعل كلبي عندما سئل عما إذا كان يريد المشي.
اقرأ المزيد: إن العثور على المتعة في الأشياء الصغيرة يمكن أن يفيد صحتك حقًا، كما يوضح أحد علماء النفس
هل كانت الفئران تفعل هذا دائمًا ولم ألاحظ ذلك؟ هل كانوا متلهفين للحصول على Froot Loop فحسب، أم أنهم كانوا يتوقعون محرك الأقراص نفسه؟ ومهما كان الأمر، فقد بدا أنهم يشعرون بشيء إيجابي – ربما الإثارة والترقب.
السلوكيات المرتبطة بالتجارب الإيجابية ترتبط بالبهجة لدى الإنسان، لكن ماذا عن الفئران؟ هل كنت أرى شيئًا أقرب إلى الفرح في الجرذ؟ ربما يكون الأمر كذلك، مع الأخذ في الاعتبار أن أبحاث علم الأعصاب تشير بشكل متزايد إلى أن الفرح والمشاعر الإيجابية تلعب دورًا حاسمًا في صحة كل من البشر والحيوانات.
وبهذا، قمت أنا وفريقي بتحويل التركيز من موضوعات مثل كيفية تأثير التوتر المزمن على الأدمغة إلى كيفية تشكيل الأحداث الإيجابية – وترقب هذه الأحداث – للوظائف العصبية.
من خلال العمل مع زميلة ما بعد الدكتوراه كيتي هارتفيجسن، قمت بتصميم بروتوكول جديد يستخدم فترات الانتظار لزيادة الترقب قبل حدث إيجابي. من خلال إدخال تكييف بافلوفيان في المزيج، اضطرت الفئران إلى الانتظار لمدة 15 دقيقة بعد وضع كتلة ليغو في قفصها قبل أن تتلقى حلقة فروت. كان عليهم أيضًا الانتظار في قفص النقل الخاص بهم لبضع دقائق قبل الدخول إلى Rat Park، منطقة اللعب الخاصة بهم. أضفنا أيضًا تحديات، مثل جعلها تقشر بذور عباد الشمس قبل تناولها.
لقد أصبح هذا برنامجنا البحثي “انتظرها”. لقد أطلقنا على هذا الخط الجديد من الدراسة اسم UPERs – استجابات تجربة إيجابية غير متوقعة – حيث تم تدريب الفئران على انتظار المكافآت. وفي المقابل، تلقت الفئران المراقبة مكافآتها على الفور. وبعد حوالي شهر من التدريب، قمنا بتعريض الفئران لاختبارات مختلفة لتحديد مدى تأثير انتظار التجارب الإيجابية على كيفية تعلمهم وسلوكهم. نحن حاليًا ندقق في أدمغتهم لرسم خريطة للبصمة العصبية للتجارب الإيجابية الممتدة.
تشير النتائج الأولية إلى أن الفئران المطلوبة لانتظار مكافآتها تظهر علامات التحول من النمط المعرفي المتشائم إلى النمط المتفائل في اختبار مصمم لقياس تفاؤل القوارض. لقد كان أداؤهم أفضل في المهام المعرفية وكانوا أكثر جرأة في استراتيجيات حل المشكلات. لقد ربطنا هذا البرنامج باهتمام مختبرنا الأوسع بالمستحضرات الصيدلانية السلوكية، وهو مصطلح صاغته للإشارة إلى أن التجارب يمكن أن تغير كيمياء الدماغ بشكل مشابه للمستحضرات الصيدلانية.
يوفر هذا البحث مزيدًا من الدعم لكيفية تعزيز الترقب للسلوك. أظهر العمل السابق مع فئران المختبر أن الفئران التي تضغط على قطعة من الكوكايين – وهو منبه يزيد من تنشيط الدوبامين – تعاني بالفعل من زيادة في الدوبامين لأنها تتوقع جرعة من الكوكايين.
قصة ذيول الفئران
لم تكن آثار الترقب على سلوك الفئران هي التي لفتت انتباهنا فقط. في أحد الأيام، لاحظ أحد الطلاب شيئًا غريبًا: أحد الفئران في المجموعة التي تم تدريبها على توقع التجارب الإيجابية كان ذيله مستقيمًا مع وجود ملتوي في النهاية، يشبه مقبض مظلة قديمة الطراز.
لم يسبق لي أن رأيت هذا طوال عقود من العمل مع الفئران. بمراجعة لقطات الفيديو، وجدنا أن الفئران التي تم تدريبها على توقع التجارب الإيجابية كانت أكثر عرضة لرفع ذيولها عالية من الفئران غير المدربة. لكن ماذا يعني هذا بالضبط؟
من الغريب أنني نشرت صورة للسلوك على وسائل التواصل الاجتماعي. وحدد زملاء من علماء الأعصاب هذا الشكل على أنه شكل ألطف مما يسمى ذيل ستروب، والذي يظهر عادة في الجرذان التي تعطى المورفين الأفيوني. ويرتبط هذا التجعد على شكل حرف S أيضًا بالدوبامين. عندما يتم حظر الدوبامين، ينحسر سلوك ذيل ستروب.
يبدو أن الأشكال الطبيعية من المواد الأفيونية والدوبامين – اللاعبون الرئيسيون في مسارات الدماغ التي تقلل الألم وتعزز المكافأة – هي مكونات منبهة للذيول المرتفعة في برنامجنا التدريبي الترقبي. إن مراقبة وضعية الذيل لدى الفئران تضيف طبقة جديدة لفهمنا للتعبير العاطفي لدى الفئران، مما يذكرنا بأن المشاعر يتم التعبير عنها في جميع أنحاء الجسم بأكمله.
في حين أننا لا نستطيع أن نسأل الفئران بشكل مباشر عما إذا كانوا يحبون القيادة، فقد ابتكرنا اختبارًا سلوكيًا لتقييم دوافعهم للقيادة. هذه المرة، بدلاً من منح الفئران خيار القيادة إلى Froot Loop Tree فقط، يمكنهم أيضًا القيام برحلة أقصر سيرًا على الأقدام – أو بمخالبهم، في هذه الحالة.
والمثير للدهشة أن اثنين من الفئران الثلاثة اختارا اتباع المسار الأقل كفاءة المتمثل في الابتعاد عن المكافأة والركض إلى السيارة للقيادة إلى وجهتهما في Froot Loop. تشير هذه الاستجابة إلى أن الفئران تستمتع بالرحلة والوجهة المجزية.
دروس الفئران في الاستمتاع بالرحلة
نحن لسنا الفريق الوحيد الذي يبحث في المشاعر الإيجابية لدى الحيوانات.
لقد قام عالم الأعصاب جاك بانكسيب بدغدغة الفئران، مما يدل على قدرتها على الفرح.
وقد أظهرت الأبحاث أيضًا أن بيئات الجرذان المرغوبة منخفضة الضغط تعمل على إعادة ضبط دوائر المكافأة في أدمغتها، مثل النواة المتكئة. عندما يتم إيواء الحيوانات في بيئاتها المفضلة، تتوسع منطقة النواة المتكئة التي تستجيب للتجارب الشهية. وبدلاً من ذلك، عندما يتم إيواء الفئران في سياقات مرهقة، فإن مناطق توليد الخوف في النواة المتكئة تتوسع. يبدو الأمر كما لو أن الدماغ عبارة عن بيانو يمكن للبيئة أن تعزفه.
اقرأ المزيد: كيفية التخلص من “الفومو” وتعزيز “جومو” – متعة الضياع
كما دافع عالم الأعصاب كيرت ريختر عن الفئران التي تمتلك الأمل. وفي دراسة لن يُسمح بها اليوم، سبحت الفئران في أسطوانات زجاجية مملوءة بالماء، وفي النهاية غرقت من الإرهاق إذا لم يتم إنقاذها. كثيرًا ما كانت فئران التجارب التي يتعامل معها البشر تسبح لساعات إلى أيام. استسلمت الفئران البرية بعد بضع دقائق فقط. ومع ذلك، إذا تم إنقاذ الفئران البرية لفترة وجيزة، فإن فترة بقائها على قيد الحياة تمتد بشكل كبير، وأحيانًا لعدة أيام. يبدو أن إنقاذهم أعطى الفئران الأمل وحفزهم على المضي قدمًا.
لقد فتح مشروع الفئران الدافعة أبوابًا جديدة وغير متوقعة في مختبر أبحاث علم الأعصاب السلوكي الخاص بي. في حين أنه من الضروري دراسة المشاعر السلبية مثل الخوف والتوتر، فإن التجارب الإيجابية أيضًا تشكل الدماغ بطرق مهمة.
نظرًا لأن الحيوانات – سواء كانت بشرية أو غير ذلك – تتنقل في الحياة التي لا يمكن التنبؤ بها، فإن توقع التجارب الإيجابية يساعد في دفع المثابرة لمواصلة البحث عن مكافآت الحياة. في عالم يسوده الإشباع الفوري، تقدم هذه الفئران نظرة ثاقبة للمبادئ العصبية التي توجه السلوك اليومي. فبدلاً من الضغط على الأزرار للحصول على مكافآت فورية، يذكروننا بأن التخطيط للرحلة وتوقعها والاستمتاع بها قد يكون مفتاحًا لعقل سليم. هذا هو الدرس الذي علمتني إياه فئران المختبر جيدًا.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على موقع CNN.com