Menneskets bedste ven, hunden, har en imponerende lugtesans. Faktisk er deres lugtesans så god, at hunde faktisk 'ser' verden med deres snuder.
Nu er vi kommet et skridt nærmere forklaringen, der selvfølgelig ligger i de firbenedes hjerner.
Forskere har nemlig opdaget en nerveforbindelse mellem områder i hjernen, der forbinder lugt og syn, og den er ikke set så kraftig før hos nogen art - heller ikke mennesker.
I det nye studie, der er publiceret i det videnskabelige tidsskrift Neuroscience, viser forskere for første gang de omfattende nerveforbindelser - de såkaldte 'informations-motorveje' - der forbinder hundens snude med brede dele af hjernen.
Resultaterne er baseret på skanninger af hundehjerner og anatomiske undersøgelser - dem vender vi tilbage til.
Ifølge Peter Sandøe, professor ved Københavns Universitet og leder af Center for Forskning i Familiedyrs Velfærd, er studiets resultater interessante.
»Hunde har ikke andre sanser, end vi mennesker har, men de bruger dem på en anden måde. Ikke alene har de en meget kraftigere lugtesans end os; adfærdsstudier viser, at de bruger næsen langt mere til at orientere sig med, end vi gør,« forklarer Peter Sandøe og tilføjer:
»De nye undersøgelser af hundes hjerner bidrager med endnu en brik til puslespillet, som tegner et billede af, hvordan verden tager sig ud for en hund.«
Lugtesans koblet sammen med oplevelsen af rum
Lugteindtryk spiller altså en større rolle for hunde, når de orienterer sig, end den gør for os.
Forskerne bag det nye studie har ved hjælp af to såkaldte imaging-teknikker og anatomiske undersøgelser fundet strukturer i hjernen, der underbygger, at lugtesansen spiller en kæmpe rolle for hundene. De fandt nemlig, at den del af hundens hjerne, der har med lugtesansen at gøre, er knyttet tættere sammen med andre centre i hjernen.
Særligt forbindelsen mellem det center, hvor lugteindtryk bearbejdes, og dér, hvor synssansen hører til, har fanget forskernes opmærksomhed.
»Et særligt interessant fund angår sammenhængen mellem lugt og syn. Studiet peger på, at for hundene er lugtesansen tæt knyttet sammen med oplevelsen af rum, som hos os jo er domineret af synet. For hunden spiller lugtesansen derimod en kæmpe rolle, når det gælder om at finde rundt,« forklarer Peter Sandøe.
Hunde snuser sig frem
For nogle vil resultaterne måske ikke være så overraskende, for hunde er jo gode til at lugte sig frem.
Deres snuder rummer mellem 200 millioner og 1 milliard lugtmolekylesensorer sammenlignet med de 5 millioner receptorer, der anslås at bo i en menneskelig næse. Desuden kan hundes lugteløg være op til 30 gange større end menneskers.
Men forskerne ville gerne blive klogere på, hvordan lugtinformation flyder til hjerneområder ud over det åbenlyse snuseudstyr.
For at undersøge det har forskerne udført MR-skanninger på 20 hunde, alle med lange næser og mellemstore hoveder. Forskerne identificerede derefter de hjerneforbindelser, der bærer signaler mellem hjerneområder.
Det sidste gjorde de ved hjælp af en MRI-metode kaldet diffusion-MRI, som ud fra vandmolekylers bevægelse langs væv kan bruges til at afsløre de underliggende hjerneforbindelser, som er en del af lugtesansens ‘vejnetværk’.
Efter lugtinformation kommer ind i snuden, suser den hen til lugteløget - en hjernestruktur, der sidder bag hundens øjne. Men derfra var det ikke klart, hvor signalerne gik hen.
Da forskerne ledte efter forklaringen i hundens MR-data, blev de overraskede.
Sådan har forskerne gjort: Traktografi og dissekering
Tim Bjørn Dyrby, lektor ved DTU og seniorforsker ved Danish Research Centre for MR på Hvidovre Hospital, fortæller, at forskerne har brugt to teknikker til at vise forbindelser i hjernen: Traktografi og dissekering.
»Først bruger de en teknik, der hedder traktografi, som er baseret på diffusion-MRI. De optager hjerneskanninger, og ud fra det visualiserer de hjernebaner. Teknikken er baseret på matematiske metoder, og de har været kendt i omkring 20 år,« forklarer Tim Bjørn Dyrby og tilføjer:
»Forskerne har gjort et fint stykke arbejde.«
Udfordringen ved denne her metode er dog, at kvaliteten af billederne fra MR-skanningsoptagelser måske ikke altid er så god - opløsningen af billederne af hjernenetværket er simpelthen begrænset.
Og det er et kendt problem i traktografi-metoden, forklarer Tim Bjørn Dyrby.
»Den udfordring har de (forskerne bag det nye studie, red.) også beskrevet, og det gør, at man kan risikere at finde falske positive, som kan snyde lidt. Falske positive betyder, at vi kan finde hjerneforbindelser, der i virkeligheden ikke eksisterer. Så selvom de har mange hjerner i deres studie, og de finder robuste resultater, kan der være falske positive, « siger Tim Bjørn Dyrby.
»Det er simpelthen, fordi hjernerne trods alt ligner hinanden, og traktografi-metoden vil begå den samme fejl. Så der er ikke garanti for, at det, man ser, er rigtigt, selvom man gentager det på mange hjerner,« konstaterer han.
Men det har forskerne gjort op for ved at dissekere hjerner fra to døde hunde fra en anatomi-samling - altså på hundehjerner, som er aflivet af helt andre grunde, og som efterfølgende er havnet hos veterinæranatomerne på Cornell University.
Den metode kan nemlig være med til at afklare, om deres fund er rigtige.
»De tager en anden teknik; Klingler-dissekering. De skræller lag for lag af hjernen af. Og det er det, der gør studiet stærkt,« siger Tim Bjørn Dyrby og tilføjer:
»På den måde kan de visualisere hjerne-forbindelserne dybt inde i hjernen ved simpelthen at grave sig lag for lag sig frem til de relevante hjerneforbindelser. De finder samme forbindelser som med traktografi-metoden, så det giver en god indikation af, at det, de finder, er rigtigt.«
Det lader altså til, at forskerne - for første gang - har fundet en forbindelse mellem lugtesystemet med synet. Det har været diskuteret længe, om sådan en forbindelse fandtes, men skal vi tro forskerne, er der god grund til optimisme.
