Biologische klok koppelt tijd met plaats

Om te overleven moeten zoogdieren weten waar op welk tijdstip voedsel te vinden is, of wanneer op welke plek gevaar dreigt. Hoe dat werkt was nog onbekend. Onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen hebben het vraagstuk doorgrond. Experimenten met genetische gemodificeerde muizen tonen aan dat een biologische klok een grote rol speelt in de koppeling tussen tijd en plaats. Ze publiceren hun doorbaak op 3 juni in Current Biology.

Om te overleven leren dieren waar ze water vinden in droge tijden, of welke plaatsen ze moeten vermijden, omdat daar bijvoorbeeld gevaar van roofdieren dreigt. Dieren leggen dus een koppeling tussen tijd en plaats. Onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen hadden het vermoeden dat zoogdieren gebruikmaken van een biologische klok om tijd en plaats aan elkaar te koppelen. Het is bekend dat bijen en vogels deze innerlijke klok ook hebben.

Om dit vermoeden te toetsen hebben de onderzoekers muizen in het lab geleerd om tijd aan plaats te koppelen. De onderzoekers gebruikten een constructie met drie gangen, aan het eind waarvan de muizen voedsel konden vinden. Afhankelijk van het tijdstip werd er echter tegelijkertijd met het voedsel een elektrisch schokje toegediend.

De muizen waren al snel in staat om op bepaalde tijden die plaatsen op te zoeken waar voedsel beschikbaar was zonder onplezierige schok. Behalve als hun biologische klok was uitgeschakeld. De onderzoekers hadden bij sommige muizen de genen verwijderd die deze interne klok inschakelen. De genetisch gemodificeerde muizen die het zonder biologische klok moesten stellen, bleken niet in staat om op de juiste momenten in het gangenstelsel hun voedsel te pakken. Daarmee hebben de onderzoekers vastgesteld dat zoogdieren gebruikmaken van de biologische klok bij het tijd-plaats-leren.

Ook mensen leren plaats en tijd te koppelen. Bij heel veel leerprocessen wordt er een onbewuste verbinding gelegd tussen tijd en plaats. De onderzoekers vermoeden dat bij mensen het tijd-plaats-leren op dezelfde manier in zijn werk gaat als bij muizen, omdat beide soorten ruwweg hetzelfde kloksysteem hebben.

Zij willen nu gaan kijken hoe tijd-plaats-leren verandert als muizen ouder worden. Van mensen is bekend 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. Inzicht in tijd-plaats-leren kan wellicht helpen om dit moment zo lang mogelijk uit te stellen.

Bron: Boomblad