Świat oczami kota

Przeglądając pionierską literaturę neurobiologiczną z przełomu XIX i XX w., można dojść do smutnego wniosku, że koty same w sobie nieszczególnie interesowały naukowców. Raczej odgrywały rolę „królików doświadczalnych” w badaniu nad funkcjonowaniem układu nerwowego w ogóle. Wiązało się to zwykle z krojeniem lub podrażnianiem prądem kocich mózgów.

Amerykański fizjolog i neurolog Walter Cannon przypuszczał wówczas, że emocje powiązane z podstawową reakcją organizmu: „uciekaj albo walcz” nie zależą od pracy kory mózgowej, ale od głębiej osadzonych struktur mózgu, takich jak podwzgórze.

Aby zweryfikować tę hipotezę, jego student Philip Bard przeprowadził serię badań na kotach, którym najpierw oddzielał chirurgicznie podwzgórze od kory, a następnie prowokował zwierzęta. Pomimo uszkodzenia kory mózgowej koty wciąż wykazywały gniewne zachowania, takie jak gwałtowne ruchy kończyn, gryzienie, drapanie, syczenie czy charakterystyczne wygięcie grzbietu. Cannon określił je mianem „gniewu pozornego”, bowiem przekonany był, że emocjom tym nie towarzyszą żadne świadome uczucia. Tym samym Cannon i Bard zapoczątkowali dyskusję na temat natury emocji i uczuć, która toczy się do dziś.

Elektrody w mózgu

To oczywiście niejedyne badania, w których koty wystąpiły w roli zwierząt laboratoryjnych. Jedne z pierwszych w historii badań nad aktywnością elektryczną pojedynczych neuronów przeprowadzone zostały właśnie na tych zwierzętach. Wykorzystując mikroelektrody wszczepione bezpośrednio do tkanki mózgowej kotów, Birdsey Renshaw i koledzy jako pierwsi zarejestrowali w 1940 r. wyładowania tzw. komórek piramidowych w hipokampie, strukturze mózgu, która odgrywa ważną rolę w procesach pamięciowych i orientacji przestrzennej.

Przeprowadzonym na kotach badaniom Barda oraz Renshawa nie można odmówić istotnej roli w rozwoju neuronauki, dziś jednak trudno byłoby znaleźć komisję bioetyczną, która wydałaby na nie zgodę.

Współczesna nauka podchodzi do kotów zupełnie inaczej. Powodem tej zmiany są nie tylko rosnące standardy etyczne, ale także fakt, że koty są przecież drugimi, obok psów, najbliższymi przyjaciółmi człowieka (na całym świecie z ludźmi żyje ok. 600 mln kotów).

Zaglądając do kocich umysłów, możemy pośrednio dowiedzieć się czegoś o nas samych, a także lepiej zrozumieć potrzeby naszych podopiecznych i sprawić, że będą odwzajemniać naszą troskę.

Nie bez znaczenia była także rewolucja naukowa, która przyczyniła się do „odczarowania” umysłu. Dzięki narodzinom psychologii poznawczej i neurokognitywistyki umysł przestał być tajemniczą, niecielesną substancją, w którą – jak twierdził Kartezjusz – wyposażeni są tylko ludzie. Posiadanie zdolności poznawczych, które zbiorczo nazywamy umysłem, pośredniczących między bodźcami zmysłowymi a przejawianymi przez organizm reakcjami, z przedmiotu kontrowersji filozoficznej przerodziło się w dziedzinę badań określaną w języku angielskim jako animal cognition.

Zalety bogatego środowiska

Zacznijmy od tego, jak koty postrzegają świat. Są raczej dalekowidzami. Wąsy (tzw. wibrysy), pomagają im orientować się w ciemności i przy słabym oświetleniu, kompensując słabo rozwinięte widzenie krótkodystansowe. Kociaki zaczynają reagować na dźwięk dopiero w drugim, a na bodźce wzrokowe w trzecim tygodniu życia. Już od pierwszych dni po urodzeniu bardzo ważnym zmysłem jest natomiast węch. Kierując się zapachem, koty rozpoznają członków własnego gatunku, ludzkich towarzyszy oraz zasięg rewiru. Niektórzy naukowcy spekulują nawet, że to właśnie ten zmysł odgrywa kluczową rolę w konstrukcji kociego świata wewnętrznego. Warto jednak powiedzieć, że kształt tego świata w dużej mierze zależy od warunków, w których dorasta kot – nie jest prawdą, że kocię przychodzi na świat z całkowicie „zaprogramowanymi genetycznie” zdolnościami percepcyjnymi.

O plastyczności kociego mózgu świadczy dobitnie wynik badania przeprowadzonego przez Colina Blakemore’a i Grahama Coopera, który opublikowali w 1970 r. na łamach „Nature” w artykule o znamienitym tytule „Rozwój mózgu zależy od środowiska wzrokowego”. Zauważyli oni, że kocięta hodowane w pomieszczeniu pokrytym pionowymi liniami przejawiały trudności w wykrywaniu linii poziomych. Podobne trudności, ale dotyczące linii pionowych, przejawiały te osobniki, które wychowywały się w środowisku pokrytym liniami poziomymi. Co więcej, późniejsze badania przeprowadzone przez Polaka Bogusława Żernickiego pokazały, że w porównaniu z kociętami mogącymi przemieszczać się swobodnie, te z hodowli laboratoryjnej wykazywały pogorszoną reakcję na bodźce wzrokowe oraz uczyły się wolniej kojarzyć takie bodźce (podobnie jak zresztą bodźce słuchowe). Wyniki te jasno pokazują, jak ważne dla naszych domowych towarzyszy jest odpowiednio bogate środowisko.

Kocia fizyka

Gdy przedmiot znika z naszego pola widzenia – za horyzontem albo za jakąś przeszkodą – jesteśmy nadal przekonani, że wciąż istnieje i nie zmienia swoich własności. Wiedza, że przedmioty nie rozpływają się w powietrzu i pomimo tego, że ich nie widać, są tym samym, czym były przed chwilą, jest jednym z podstawowych praw ludzkiej potocznej fizyki. Można spodziewać się, że podobne prawo powinien znać każdy łowca: gdy w trakcie pogoni za potencjalną zdobyczą ta w pewnym momencie znika (np. w norze), warto zapamiętać to miejsce – kto wie, może niedługo znów się tam pojawi. Założenie to było przedmiotem licznych badań, przeprowadzonych z udziałem wielu gatunków zwierząt, także kotów. Dla przykładu, kanadyjscy psychologowie Sylvain Fiset i François Doré wykorzystali paradygmat eksperymentalny stosowany wcześniej w badaniach dzieci: koty widziały najpierw pożywienie, które następnie znikało za fizyczną przeszkodą. Zwierzęta przechodziły ten test pomyślnie, szukając przedmiotu tam, gdzie był on widziany po raz ostatni.

Nie oznacza to jednak, że cała kocia potoczna fizyka podobna jest do naszej. W 2009 r. brytyjska psycholożka Emma Whitt pokazała wraz ze współpracownikami, że koty nie radzą sobie z rozumowaniem na temat przyczyn. Ludziom, a także przedstawicielom kilku innych gatunków naczelnych, bez większego trudu przychodzi wywnioskowanie, że skoro jakieś zdarzenie prowadzi do określonego skutku, to podobne zdarzenie powinno powodować analogiczny skutek. Koty uczone były najpierw zdobywać pożywienie przymocowane do krótkiego sznurka umieszczonego prostopadle pod pudełkiem. Następnie prezentowano im różne układy sznurków, przy czym nagroda była przymocowana tylko do jednego z nich. Gdy układ obejmował dwa skrzyżowane sznurki, koty nie potrafiły poradzić sobie z zadaniem. Badacze stwierdzili, że zwierzęta nie były w stanie uogólnić funkcji sznurka. Z drugiej strony, sami badacze zauważają jednak, że w naturalnych warunkach koty nie spotykają się z tego typu zadaniami, co oznaczać może, że tak ogólny wniosek o ich nieumiejętności rozumowania przyczynowego jest przedwczesny.

Zmysł liczby

Psychologowie i kognitywiści włożyli wiele wysiłku, by sprawdzić, jak daleko sięgają ewolucyjne korzenie „zmysłu liczby”. Wiadomo, że małpy, psy, ptaki, ryby, a nawet owady (w poprzednim numerze pisaliśmy o pszczołach), podobnie jak ludzkie noworodki, potrafią dostrzec różnicę między zbiorami przedmiotów o różnej liczebności. Paola Etel Pisa i Christian Agrillo pokazali w 2009 r., że również koty domowe wyposażone są w taki rudymentarny zmysł liczby – potrafią rozróżniać prezentowane im dwu i trzyelementowe zbiory kropek. Zdolność ta nie ogranicza się tylko do wzroku, gdyż jak pokazały wcześniejsze badania, lwy potrafią rozróżniać nagrania ryków przez jednego lwa od odgłosów grupy trzech lwów. Wciąż nie wiadomo jednak, czy w powyższych zadaniach kocie umysły potrafią kodować liczebność abstrakcyjnie, a więc niezależnie od zmysłu, którym docierają do nich bodźce.

Badacz poznania matematycznego Wim Fias, zresztą podobnie jak niegdyś Immanuel Kant, przekonuje, że – przynajmniej u ludzi – ze zmysłem liczby ludzi ściśle powiązany jest zmysł czasu. Choć nikt jak dotąd nie pokazał, że u kotów mechanizmy percepcji liczb i czasu są tożsame lub powiązane, od lat 70. XX w. wiadomo, że zwierzęta te posiadają „wewnętrzne zegary”. I nie chodzi tu tylko o rozróżnianie pór doby czy czasu posiłku. Zegary te działają z większą precyzją: koty potrafią rozróżniać interwały czasowe, trwające 5 i 20 sekund, 5 i 10 sekund, a nawet 5 i 8 sekund (ostatni wynik przypomina ludzką czułość na czas).

Wielu kognitywistów uważa, że największe problemy, jakim musi podołać umysł, to te związane z życiem społecznym. Często spotkać można się wręcz z poglądem, wyrażanym choćby przez antropologa Robina Dunbara z Uniwersytetu Oksfordzkiego, że rozmiar mózgu (a więc i wyrafinowanie umysłu) danego gatunku idzie w parze z liczebnością osobników w grupie i związaną z tym liczbę interakcji społecznych, z którymi trzeba sobie poradzić (np. tworzyć koalicje, rozróżniać przyjaciół od rywali i troszczyć się o krewnych).

Kotowate w znakomitej większości są samotnikami, których życie społeczne ogranicza się w zasadzie do kojarzenia się osobników w pary oraz matczynej opieki nad potomstwem. Większe grupy tworzą jedynie lwy, gepardy oraz niektóre koty domowe żyjące na wolności. Jak pokazała Terry Curtis z Uniwersytetu Florydy wraz ze współpracownikami, kolonie tych ostatnich nie są luźnymi skupiskami tworzącymi się wokół źródła pożywienia, ale opierają się na przywiązaniu poszczególnych osobników.

Jak człowiek z kotem

W przypadku kotów żyjących jako zwierzęta towarzyszące ludziom intensywność więzi w ogromnej mierze zależy od sposobu wychowania pupila – mitem jest twierdzenie, że koty domowe są zupełnymi indywidualistami, przywiązującymi się bardziej do rewiru niż do ludzi czy innych członków własnego gatunku. Badacze twierdzą, że okres między drugim a siódmym tygodniem życia jest kluczowy dla socjalizacji kota. Osobniki, które w tym czasie doświadczają bogatych interakcji z człowiekiem, w późniejszym życiu są bardziej ufne i przyjazne wobec ludzkich opiekunów. Co więcej, jak pokazał Dennis Tuner z Uniwersytetu w Zurychu, kocięta, które doświadczały osobistego kontaktu z człowiekiem 40 minut dziennie, są bardziej przyjazne niż te, którymi zajmowano się 15 minut dziennie.

Komunikacja między człowiekiem a kotem obejmuje przede wszystkim wskazywanie gestami oraz wzrokiem. Przykładowo, węgierski etolog Ádám Miklósi pokazał, że śledząc ludzkie wskazówki pozawerbalne koty są w stanie zlokalizować ukrytą nagrodę. Co więcej, Isabella Merola z Uniwersytetu Lincolna wraz ze współpracownikami pokazała, że w nietypowych sytuacjach koty przenoszą raz po raz swoje spojrzenie z nieznanego przedmiotu na opiekuna, tak jakby chciały „wyczytać” z zachowania człowieka, czy jest się czego obawiać. Może to oznaczać, że domowe koty, które stereotypowo uznawane są raczej za stoików, potrafią rozpoznawać ludzkie emocje.

Istnieją zresztą badania, które ukazują korelację między ludzkim nastrojem a zachowaniem kota. Szwajcarscy badacze Gerulf Riegger i Dennis Turner pokazali, że koty wykazują wrażliwość na depresyjny nastrój właściciela, co przejawia się częstszym łaszeniem się do niego. Warto dodać, że komunikacja między kotem a człowiekiem jest mocno zindywidualizowana – choć, jak już pisaliśmy, koty rozpoznają ludzi po zapachu, reagują także selektywnie na głos obcych i właścicieli, a jeśli chodzi o tych ostatnich, wchodzą z nimi w zindywidualizowane interakcje.

Koty przeszły więc wraz z nauką długą drogę od zwierząt laboratoryjnych, które można badać jako ogólne modele ssaczego układu nerwowego, do istot interesujących samych w sobie – ciekawskich, obdarzonych czującym i poznającym umysłem. Niemal wszyscy naukowcy, których prace przywoływaliśmy, w swoich artykułach podkreślają wstępne studium swoich badań. Etologia i psychologia domowych czworonogów to wciąż dyscyplina stawiająca swe pierwsze kroki. Wyjaśnianie kocich umysłów dopiero się zaczęło. ©

DR MATEUSZ HOHOL jest kognitywistą, adiunktem w IFiS PAN, członkiem Centrum Kopernika, autorem książki „Wyjaśnić umysł”.

KINGA WOŁOSZYN-HOHOL jest psychologiem, przygotowuje doktorat w Instytucie Psychologii UJ, bada percepcję emocji.