De kakkerlak van Pavlov

Onderzoekers hebben ontdekt dat kakkerlakken ook een pavlovreactie hebben.

Daarvoor zijn de insecten flink onder handen genomen.

Ook kakkerlakken hebben een pavlovreactie. Na een leerperiode waarin ze de associatie leren tussen suikerwater en vanille- of pepermuntgeur, zijn alleen die geuren al voldoende om de insecten te doen ‘watertanden’.

Het is een herhaling van het klassieke conditioneringsexperiment van de Russische onderzoeker Ivan Pavlov uit 1927. De hond van Pavlov begon te kwijlen na het horen van een bel die hij geleerd had te associëren met voedsel. De klassieke pavlovreactie is eerder alleen bij honden en mensen waargenomen.

De Amerikaanse kakkerlakken (Periplaneta americana) die voor het experiment waren gebruikt, werden flink gemangeld. Hidehiro Watanabe en Makoto Mizunami van de Tohoku universiteit in Sendai, Japan, beschrijven in het juninummer van het wetenschappelijke internettijdschrift PLOS One hoe ze dat gedaan hebben. Eerst haalden de Japanners onder verdoving de vleugels van de beestjes, waarna de insecten op hun rug werden vastgeplakt. De voelsprieten zetten zij vervolgens met nietjes vast en met kneedwas zorgden ze ervoor dat de dieren alleen nog hun monddelen konden bewegen. Om goed bij de opening van de speekselklier te kunnen, verwijderden de onderzoekers delen van de dekschilden van de nek en rond de bek. De onderzoekers installeerden daarin een capillairtje om de speekselvloed te meten.

Pas toen kon de conditionering beginnen. De kakkerlakken kregen tien keer achter elkaar met tussenpozen van vijf minuten een geurstof aan hun antennes toegediend, afwisselend vanille- of pepermuntaroma en telkens gaven de Japanners bij vanille of juist pepermunt een druppeltje suikerwater. Dat was de training. Een half uur tot een dag daarna boden de onderzoekers alleen een geurstof aan. Op pepermunt geconditioneerde kakkerlakken reageerden inderdaad op deze geurstof met extra speekselproductie, anticiperend op het suikerwater dat nu uitbleef. Vanille lokte bij de op pepermunt getrainde dieren geen reactie uit. Bij de vanille-getrainde kakkerlakken was het andersom.

Nu het pavloveffect ook bij kakkerlakken blijkt te werken, kan het een interessant modelsysteem zijn om de neurale basis van leren en geheugen in insecten te bestuderen.

Lees het Engelstalige stuk ‘Pavlov’s Cockroach: Classical Conditioning of Salivation in an Insect’ op www.plosone.org