211service.com
Žvilgsnis į paukščio smegenis
Ar kada susimąstėte, kas sukasi paukščio galvoje, kai jis sklendžia dangumi? Mokslininkai dabar yra žingsnis arčiau, kad išsiaiškintų. Šiandien paskelbtas tyrimas Dabartinė biologija naudojo nedidelį prietaisą naminių balandžių smegenų veiklai užfiksuoti jiems atliekant mokomuosius skrydžius; Sujungę įrenginį su GPS, mokslininkai galėjo nustatyti, kaip paukščių smegenys reagavo į skirtingus kelionės orientyrus. Tai pirmas kartas, kai tokia technologija buvo naudojama laisvai skraidantiems paukščiams ir atveria naują požiūrį į tai, kaip gyvūnai reaguoja į aplinką už laboratorijos ribų.
Smegenų dėžutė : Mažas neurologo prietaisas, pritvirtintas prie balandžio galvos, suteikia langą į jo smegenų veiklą, kai jis skrenda namo.
Naminiai balandžiai, kurie yra išmokyti grįžti į savo namų palėpę, gali grįžti atgal net tada, kai paleisti iš nepažįstamų vietų už šimtų mylių. Tačiau tai, kaip jie valdo šį žygdarbį, mokslininkus glumino dešimtmečius. Ankstesni tyrimai rėmėsi tiesiog stebėjimu, kur paukščiai skrido, tačiau naujausi tyrimai su GPS sukūrė išsamesnį vaizdą. Kai balandžiai yra toli, namų vietai nustatyti jie naudoja signalų derinį: saulės padėtį, planetos magnetinį lauką ir net kvapus ore. Tačiau artėjant prie namų, atrodo, kad paukščiai vadovaujasi pažįstamais orientyrais ir keliais.
Atliekant naują tyrimą, 26 paukščiai buvo anestezuoti, o jų smegenų paviršiuje per mažas skylutes kaukolėje buvo uždėti elektrodai. Nedidelis elektroencefalografijos (EEG) prietaisas buvo pritvirtintas prie kiekvieno paukščio galvos ir pritvirtintas prie elektrodų. Paukščiams taip pat buvo įteiktos kuprinės su GPS monitoriumi, kuris laikui bėgant fiksavo jų padėtį. Aleksejus Vysocskis Tyrimui vadovavęs Ciuricho universiteto elgsenos neurologas sako, kad jo komanda nusprendė paleisti paukščius iš jūros, esančios maždaug 30 kilometrų nuo jų namų palėpės, kad prieš pereinant per pažįstamą kraštą, jie turėjo pereiti palyginti neryškią aplinką.
EEG matuoja smegenų neuronų elektrinį aktyvumą, atskleidžia skirtingus modelius, priklausomai nuo gyvūno sąmonės būsenos. Kai mokslininkai išanalizavo kelių skrydžių EEG duomenis, jie sugebėjo nustatyti mažiausiai tris smegenų bangų dažnių juostas, kurios atrodė svarbios skraidant. Tada jie galėjo nubrėžti, kaip šios dažnių juostos pasikeitė įvairiose kelionės vietose.
Vyssotskis sako, kad žemesnio dažnio smegenų bangos atrodė stipriausios, kai kažkas atkreipdavo paukščių dėmesį: kai jie praeidavo per orientyrus ar kitas lankytinas vietas. Šie dažniai buvo silpni, kai paukščiai pradėjo kelionę virš vandens, bet smarkiai sustiprėjo, kai jie skrenda per sausumą. Tyrėjai netgi sugebėjo susieti smegenų veiklą su konkrečiais orientyrais. Pavyzdžiui, vienas ryškus vaizdinis bruožas paukščių kairėje – didelė atvira kasykla – privertė kai kuriuos paukščius trumpam nukrypti nuo kurso. Tyrėjai pastebėjo aktyvumo šuolį dešiniajame smegenų pusrutulyje, atitinkantį faktą, kad paukščiai apdoroja vaizdinę informaciją iš kiekvienos akies priešingame pusrutulyje. Kitu atveju balandžiai lankė dvi, atrodytų, neįdomias vietas sausumoje, o tai glumino tyrėjus, kol jie aplankė šias vietas ir suprato, kad susidomėjimas nebuvo navigacinis: tai buvo vietos, kuriose kabojo laukinių balandžių pulkai.
Aukštesnio dažnio juostos dar labiau intriguoja, sako Vyssotskis, nes jos gali atspindėti tam tikrą pažinimo procesą. Šie dažniai buvo aktyviausi kelionės pradžioje, kai paukščiai orientavosi. Jis sako, kad veikla gali būti susijusi su savo kelio paieškos procesu, tačiau norint tai išsiaiškinti, reikės tolesnių tyrimų.
Tyrimas yra visiškai naujas metodas, sako Dora biuras , Oksfordo universiteto mokslininkas, anksčiau naudojęs GPS, kad suprastų, kaip naminiai balandžiai naudoja orientyrus skrisdami virš pažįstamų vietų. Ji sako, kad duomenys patvirtina vis daugiau įrodymų, kad balandžiai, norėdami judėti, pasikliauja vaizdiniais kraštovaizdžio ženklais. Pasak jos, EEG parašų naudojimas paukščius dominančioms sritims nustatyti atveria visiškai naują stebėjimo langą, kaip paukščiai skrendantys suvokia, įsimena, interpretuoja ir naudoja savo vizualinę aplinką. Vienas svarbus klausimas, pasak jos, yra pažinimo vaidmuo jų smegenų veikloje. Šiame tyrime paukščiai nebuvo paleisti pakankamai toli nuo namų, kad tyrėjai pamatytų, kaip jų smegenys reaguoja į visiškai nepažįstamas savybes.
György Buzsáki Neurologas ir Rutgerso universiteto EEG ekspertas teigia, kad EEG duomenys yra gana stulbinantys ir stebinantys, ypač dideli navigacijos jūra ir sausuma pokyčiai. Jis priduria, kad apie paukščių EEG modelius žinoma labai mažai, todėl dar reikia daug nuveikti interpretuojant signalus. Būsimi prietaisai, kurie atlieka didesnės raiškos matavimus – galbūt net aptinka pokyčius pavieniuose neuronuose – galėtų padėti išsiaiškinti, kas vyksta paukščių smegenyse.
Šių mokslininkų naudojamas prietaisas, kurį jie vadina neurologu, buvo panaudotas viename kitame paskelbtame tyrime, kuriame buvo analizuojami tinginių miego modeliai ir nustatyta, kad gyvūnai nemiega tiek daug, kaip rodo jų reputacija. Nielsas Rattenborgas Maxo Plancko ornitologijos instituto mokslininkas, vadovavęs tinginių tyrimui, šiuo metu naudoja prietaisą laukinių paukščių miego modeliams tirti. Rattenborgas aiškina, kad didžioji dalis to, ką žinome apie smegenų funkcijas, yra gaunama iš gyvūnų, laikomų tik laboratorijoje. Neurologas, anot jo, leidžia pritaikyti laboratoriją į lauką, suteikdamas mokslininkams galimybę ištirti, kaip gyvūnai naudoja savo smegenis savo vejoje.