Navigatietechnieken verschillen per soort en hangen sterk af van de bewegingsmanier van de soort. Zo zullen vogels navigeren op een andere manier dan dieren die op de grond leven.
Professor Brandt stelde zich na zijn vakantie en na het zien van de problemen die zijn hond ondervond echter de vraag of soorten die op de grond leven verschillende navigatiestrategieën gebruiken voor het horizontaal navigeren (op 1 enkele verdieping) en het navigeren in het verticale vlak (verschillende verdiepingen).
Ze voerden een experiment uit met vijf honden in een hotel. In het hotel zagen alle gangen er exact hetzelfde uit (zelfde tapijt, zelfde aantal kamers, zelfde opbouw, …). Er was 1 gelijkvloers en 3 verdiepingen, allen verbonden met trappen die er ook identiek uit zagen. Op dag 1 werden de honden naar “hun kamer” geleid aan de leiband. Op dag 2 echter werd getest of ze in staat waren op de juiste kamer te vinden.
De honden werden los gelaten op het gelijkvloers en er werd gekeken of ze in staat waren om de juiste kamer te lokaliseren. Alle vijf de honden liepen naar de verkeerde verdieping, maar konden wel de juiste deur lokaliseren. “Right door, wrong floor” dus. Wanneer ze door hun baasjes terug geleid werden naar de trappenhal, vertoonden ze opnieuw hetzelfde gedrag op de volgende verdieping.
Dit was de correcte verdieping voor drie van de vijf honden, maar de andere twee honden waren nog steeds incorrect (opnieuw, right door, wrong floor). Dit toont aan dat deze honden een zeer precies ruimtelijk geheugen hadden in het horizontale vlak, maar dat hun oriëntatie van in de hoogte (verdiep) incorrect was.
Dit gedrag zou verklaard kunnen worden door het feit dat de verticale component minder belangrijk is voor overleving in dieren die op de grond leven, zoals bijvoorbeeld honden.
Niettemin, de observatie dat honden zo slecht presteren in het identificeren van de correcte deur is frappant en dit vraagt verder onderzoek. Zo zou men bijvoorbeeld experimenten willen uitvoeren waarbij de horizontale en verticale vlakken gelijkaardige ‘cues’ (=signalen) bevatten. Men zou verwachten dat in zo’n experimenten honden en mensen (die een andere navigatiestrategie gebruiken in het verticale vlak dan honden) even goed presteren.
Volgende keer misschien de trouwe viervoeter eens meenemen op hotel en zelf uittesten?
Professor Thomas Brandt, een pionier op het vlak van ons evenwichtssysteem en ruimtelijke oriëntatie en navigatie, merkte enkele jaren geleden tijdens een vakantie op dat zijn hond bij het toetreden van het hotel geen enkel probleem had om de juiste deur te vinden, maar wel een probleem met het lokaliseren van de juiste verdieping Deze discrepantie tussen navigatie in het horizontale en verticale vlak hebben ze verder onderzocht in 5 honden en hun resultaten zijn gepubliceerd in het vaktijdschrift Hippocampus.
Navigatiestrategieën hangen heel sterk af van de diersoort. Zo zullen vliegende of zwemmende dieren in hun 3D bewegingspatroon voornamelijk gebruik maken van “path” integratie, een techniek waarbij richting en afstand continu geïntegreerd worden om zo tot een gewenste doelpositie te komen. Een honingbij zal bijvoorbeeld beweging integreren in zijn ogen, onafhankelijk van het feit of die beweging in het horizontale of verticale vlak is2. Vissen daarentegen zullen horizontale en verticale componenten dan weer apart opslaan in hun interne representatie van de omgeving rondom hen3.
Bij dieren die op de grond leven, zoals mensen, speelt voornamelijk de ‘hippocampus’, een structuur in de hersenen (figuur 2), een belangrijke rol om te kunnen navigeren. Bovendien is de hippocampus afhankelijk van voortdurende ‘vestibulaire’ input (= input komende van ons evenwichtssysteem)4, 5, 6. Zo werd al aangetoond in ratten dat een tijdelijke inactiviteit van het vestibulair systeem gepaard gaat met een storing in het afvuren van ‘place cells’ in de hippocampus7.
Bovendien heeft Professor Brandt in eerdere studies ook al aangetoond dat patiënten met een volledige uitval van hun evenwichtssysteem ook problemen vertonen met navigatie en oriëntatie8, terwijl dit niet het geval was bij patiënten met slechts een gedeeltelijke uitval van het vestibulair systeem9. Ruimtelijke navigatie vraagt immers een continue input van de locatie en de beweging van een individu in die zijn 3D-omgeving en deze “coördinaten” worden voornamelijk gegeven door prikkels komende van het vestibulaire en visuele systeem (8), in andere woorden: hoe we onszelf ten opzichte van onze omgeving zien en wat ons evenwichtssysteem ons hierover vertelt.
