Вы хотя бы раз задумывались над тем, как насекомые ориентируются
в окружающем пространстве? Не то чтобы это важное для нашего
существования знание, но оно позволяет узнать больше о
нейрофизиологии низших форм жизни, что в перспективе улучшит
системы работы искусственного интеллекта и системы навигации тех же
сампоуправляемых роботов и дронов. Так вот, исследователи из
Медицинского университета Говарда Хьюза смогли выявить, как
ориентируются
Как мухи находят путь
Для того, чтобы определить, какими образом мухи ориентируются в пространстве, ученые поместили их на специальный шарик, освещенный черными и синими огнями. Муха была «привязана» для того, чтобы оставаться на одном месте, но при этом насекомые могли двигать лапами и крыльями, чтобы пытаться направиться к ориентиру, который кажется им наиболее привлекательным
Мы смогли, фактически, записать чувство направления насекомых. И с помощью всего лишь нескольких кусочков данных о визуальной информации, мухи могут построить целую карту своего окружения. Такие «пространственные карты» в мозге могут быть адаптированы к новым визуальным объектам, которые появляются в поле зрения. Это удивительное явление, особенно для такой крошечной нервной системы. — говорит Иветт Фишер, сотрудник Медицинского университета Говарда Хьюза и ведущий автор исследования.
Полученные результаты дают новое представление о том, как мозг
может построить карту пространства, оставаясь при этом достаточно
гибким, чтобы адаптироваться к новым условиям. Эта работа также
имеет значение для того, чтобы понять, как другие животные
ориентируются в дикой природе: от насекомых, таких как муравьи и
навозные жуки, до млекопитающих, таких как мыши, и, возможно, даже
люди. Хотите узнать больше о данной теме?
Как выяснили исследователи, у
Эти компасные нейроны реагируют на поворот мухи даже в кромешной темноте, но добавление визуальных сигналов дает мухам еще лучшее чувство направления. Вопрос в том, как компас удерживает два источника информации, повороты и визуальные сигналы, в полной синхронизации друг с другом. Одно из предлагаемых объяснений состоит в том, что каждый зрительный нейрон касается каждого компасного нейрона. Эти связи и создают карту в мозгу мухи. Многократное наблюдение ориентира в определенном месте усиливает связи между нейронами.
Чтобы проверить свои догадки, на «арену» насекомым добавили еще один источник света. Тогда активность мозговой карты изменилась — ее направление периодически переворачивалось на 180 градусов, так как муха не могла определить, в каком направлении ей стоит лететь.
Это интересно:
Но через какое-то время все пришло в норму и насекомое выбрало для себя объект, к которому хотело бы направиться. Ученые говорят, что эти изменения происходят в течение нескольких минут и соответствуют временным рамкам, которые мы субъективно ощущаем, когда приходим в неизвестную нам среду и исследуем ее.
Связь становится сильнее, когда муха повторяет этот опыт, укрепляя связи между нейронами с течением времени. — говорят ученые.
Как уже было сказано, подобное исследование поможет не только
лучше изучить физиологию насекомых и других представителей фауны,
но и улучшить алгоритмы навигации
Комментарии