In de lente en herfst kun je ze zien (en horen) overvliegen: brandganzen, op hun route naar of van Rusland. Dr. Sjoerd van Hasselt, bioloog en neurowetenschapper en als postdoc verbonden aan de Faculty of Science and Engineering van de Rijksuniversiteit Groningen, onderzoekt hoe deze vogels slapen tijdens hun trek. Zijn veld- en laboratoriumstudies leveren meer vragen dan antwoorden op. Een gesprek over supersexy strandlopers, avonturen met helikopters, ploegendienstwerkers en 14 zoekgeraakte ganzen.
Dr. Sjoerd van Hasselt heeft vaak dezelfde droom. Heel duidelijk ziet hij ze scharrelen, de brandganzen die hij, met stramme vingers vanwege de barre kou, van een GPS-logger op hun rug heeft voorzien. ‘Dus toch’ denkt hij. ‘Mijn ganzen zijn niet kwijt. Eindelijk kan ik alle data over hun slaapgedrag gaan analyseren.’ Sjoerd loopt voorzichtig naar de vogels toe. Hij kan bijna bij ze komen – maar net niet helemaal. Dan wordt hij wakker.
Vanwaar die droom?
‘In 2018 zijn we in Tobseda, een verlaten Russisch vissersdorpje, begonnen met het loggen en volgen van 15 brandganzen. Daarvan is er maar eentje teruggekomen. De rest hebben we helaas nooit meer kunnen traceren.’
Wat wil je weten over brandganzen?
‘Hoe ze slapen tijdens hun trek van en naar Rusland. Die reis duurt 3 tot 4 dagen. Waar slapen ze? In de lucht, net zoals de grote Fregatvogel, die broedt op de Galapagos eilanden? Of slapen ze tijdens hun tussenstop op de eilanden Gotland in Zweden en Saaremaa in Estland? Slapen ze tijdens de migratie minder dan normaal? En zo ja, (hoe) halen ze die verloren slaap dan in? Door daarna langer te slapen? Dieper? Allebei?’
En, wat heb je gevonden?
‘Doordat we zo weinig data hebben, weten we heel veel nog niet. Of ze al dan niet in de lucht slapen bijvoorbeeld, hebben we niet kunnen vaststellen. Ik ga er van uit dat het niet zo is, want het zijn grote, logge beesten. Maar we wilden het ook niet uitsluiten. Wat ons team al wél heeft vastgesteld, is dat brandganzen in de zomer zo’n 2 uur per dag minder slapen dan tijdens de winter (van Hasselt et al., 2021). Alleen ’s zomers halen ze die verloren slaap daarna in. In de winter gebeurt dat niet. Ook heel bijzonder: ’s zomers slapen brandganzen aritmisch (de hele dag door), in de winter slapen ze alleen ’s nachts. Dit seizoeneffect is bijzonder groot en bij geen enkel ander dier eerder vastgesteld.’
Wat is hier aan de hand?
‘Ook dat weten we nog niet. We hebben dit seizoensverschil gemeten in Groningen, bij 16 brandganzen die in een buiten volière verblijven. Daar worden ze blootgesteld aan natuurlijke licht- en temperatuursomstandigheden. De afgelopen winter hebben wij metingen gedaan aan de mechanismes achter dit seizoenseffect. Die zijn we nu aan het analyseren, om weer iets meer te onthullen over de slaapregulatie van brandganzen.’
Wat is dat eigenlijk precies, slaapregulatie?
‘Dat is de manier waarop het lichaam regelt hoeveel we slapen, en wanneer. We weten dat de slaapregulatie bij mensen en andere zoogdieren een specifiek patroon volgt. Als we wakker zijn wordt een bepaalde slaapdruk opgebouwd, en die neemt weer af als we slapen. Dit gebeurt het meest efficiënt aan het begin van de nacht, tijdens de diepe slaap (de Non-REM slaap). Als we weten hoe lang iemand wakker is, kunnen we daarna vrij nauwkeurig bepalen hoe lang en hoe diep je vervolgens moet slapen om daarvan te herstellen. Bij vogels is dat anders. Slaapregulatie is, met andere woorden, soort specifiek.’
Hoe is dat anders bij vogels?
‘Daar weten we nog maar heel weinig van, maar wat we weten, roept vooral veel vragen op, omdat het vaak haaks staat op de kennis die we hebben over slaap bij mensen en andere zoogdieren.
Nog zo’n raadselachtig fenomeen: sommige strandlopers kunnen in hun broedgebied in Alaska wel 2 weken zonder slaap, zonder dat dit hun dagelijkse activiteiten belemmert. Dit is in 2012 aangetoond (Lesku et al., 2012). Het is zelfs zo dat in deze 2 wakkere weken de actiefste mannetjes het aantrekkelijkst zijn voor de vrouwtjes en dat die mannetjes zo hun kansen op nageslacht vergroten. Hoe kan het dat deze kleine vogels zo lang zonder slaap kunnen? We weten het nog niet. Maar duidelijk is wel dat bij die vogels, onder die omstandigheden – oftewel; onder die ecologie – het klassieke beeld van slaapregulatie niet van toepassing is.
En dan de brandganzen, die na slaaponthouding alleen in de zomer verloren slaap inhalen. Ze slapen dan langer, maar niet dieper en we kunnen bij hen geen verhoogde slaapdruk vaststellen. Maar wat zegt dat? Hebben ze echt geen verhoogde slaapdruk, of kunnen we die niet meten met de huidige meetinstrumenten? Vogels verschillen dus van zoogdieren, maar ook onderling verschillen vogels van elkaar. Kauwen bijvoorbeeld, hebben heel veel REM-slaap (ook wel droomslaap genoemd). En spreeuwen hebben juist bijna helemaal geen REM-slaap. Dat verschil kan deels verklaard worden door het feit dat het spreeuwenbreintje een behoorlijk stuk kleiner is dan het uitzonderlijk grote kauwenbrein. Maar er zijn nog veel vragen open. Heeft REM slaap dezelfde functie in vogels als in mensen? Wat zijn andere verklaringen voor dit grote verschil tussen spreeuwen en kauwen? Hebben spreeuwen wel echt zo weinig REM slaap of lijkt dat maar zo? Of is, opnieuw, de manier waarop we dat bij hen onderzoeken – met zogenaamde frontale epidurale EEG-elektroden – misschien niet in staat om REM slaap te meten omdat het vogelbrein anders is opgebouwd dan het zoogdierbrein?’
En wat nu? Wat zeggen al die nieuwe vragen over de manier waarop we slaap onderzoeken?
‘Ja, dat is echt een belangrijk punt. Fundamenteel slaaponderzoek wordt vooral gedaan op doorgefokte muizen. Dat zijn nacht-actieve dieren, en alleen al daarin verschillen ze van mensen, die ’s nachts juist slapen. We weten nu alleen wat we meten, maar het onderzoek op vogels laat zien dat er nog zoveel meer te ontdekken valt. Ik wil er met mijn onderzoek op vogels aan bijdragen dat de rol van de ecologie wordt geïntroduceerd in het huidige slaaponderzoek, zodat we de mechanismes en functies van slaap nog beter kunnen begrijpen.’
Terug naar 2018. Wat heb je precies gedaan in dat verlaten vissersdorpje?
‘Dat was een onvergetelijke ervaring. We kwamen aan met een helikopter en er stonden enkel wat vervallen houten huisjes. We kozen de beste uit om in te slapen en te verblijven. Met collega’s van het Nederlands instituut voor Ecologie (NIOO) die meerdere expedities naar het Russische Arctisch gebied organiseerden, heb ik daar een maand gezeten om in totaal 15 wilde brandganzen te vangen. Die hebben we, middels een kleine operatie, uitgerust met 2 apparaatjes: een EEG- logger om de slaap te meten tijdens de najaars migratie en een GPS-zender om de locatie door te sturen naar de gsm-satelliet. Eenmaal terug in Nederland kon ik via een website de ganzen live volgen. Uiteindelijk is er 1 in Nederland aangekomen. In de zomer van 2019 zijn we teruggekeerd om weer brandganzen te vangen. Helaas hebben we ook toen mijn brandganzen niet meer gevonden. Waarschijnlijk functioneerde de gps-zenders niet goed. Er is dus een goede kans dat mijn ganzen op dit moment nog ergens in de Friese weilanden zitten om een boer flink te irriteren…’
Hoe vond je het, dat je onderzoek niet was gelukt?
‘Ja, ik ben daar nu nog wel eens mee bezig, dan droom ik erover. Ik vond het ontzettend jammer dat ik de ganzen niet meer heb teruggevonden, maar ik weet dat we ons uiterste best hebben gedaan om ze te vinden. In het begin voelde dit wel als falen, maar de onderzoekservaringen en de expedities die ik heb mogen doen maakten dit experiment al tot een succes voordat het voorbij was. Tijdens die lange, eenzame weken heb ik veel over mezelf geleerd. Bijvoorbeeld dat ik veel beter zonder online afleiding kan, zoals internet en sociale media, dan ik altijd dacht. Met de technologische vooruitgang voor het taggen, volgen en meten aan wilde ganzen (en vogels in het algemeen) is het een kwestie van tijd tot ik kan ontrafelen wat ganzen nu precies doen tijdens de jaarlijkse migraties.’
In hoeverre is die kennis ook van betekenis voor de slaap bij mensen?
‘Als ganzen daadwerkelijk in de winter zonder slaap regulatie kunnen én we begrijpen waardoor dit komt dan kunnen we die kennis misschien ook gebruiken om de slaap van mensen te verbeteren. De functie van slaap is niet eenduidig en er zijn verschillende theorieën voor. Eén aspect daarbij zijn afvalstoffen. Als we wakker zijn, hopen die zich op in ons lichaam en als we slapen worden ze weer afgebroken. Het zou zomaar kunnen dat de ganzen in de winter en de strandlopers in de Arctische zomer op de een of andere manier hun fysiologie op zo’n manier aanpassen, dat die opbouw van afvalstoffen niet plaatsvindt en dat ze daardoor tijdelijk geen slaap en slaapregulatie nodig hebben. Dit zou een interessante gedachte zijn voor bijvoorbeeld mensen die in ploegendienst werken. Maar: ik ben hier heel voorzichtig over, omdat het vogelbrein heel anders is dan het mensenbrein. En we beginnen de vogels maar net te begrijpen.’
Geschreven door Susanne de Joode, medisch journalist, in opdracht van de NSWO
14 februari 2023
