Creepy: Žvilgčiojimas Į Vorų Smegenis, Jų Nesprogdinant

{h1}

Nauja technika padeda tyrėjams analizuoti šokinėjančių vorų elektrinius smegenų signalus, netyčia užmušant vorus.

Šuolis voras, garsėjantis puikiu regėjimu ir šuoliuojančiais įgūdžiais, ilgą laiką buvo mįslė neurobiologams. Arachnido kūnas yra užpildytas slėgio skysčiu, kuris padeda jai judėti, ir visada, kai smalsūs mokslininkai bandė pažvelgti į jo smegenis chirurginiais instrumentais, voras sprogo.

Dabar, naudodamiesi nauja technika, mokslininkai užfiksavo šių patrauklių vorų „sans kaboom“ elektrinę smegenų veiklą.

„Tai, ką mes padarėme, atveria labai neįprasto gyvūno smegenų pagrindą“, - sakė tyrėjas Ronas Hoy, Kornelio universiteto neurobiologijos ir elgesio profesorius. [Žr. Daugiau nuotraukų apie šokinėjančius vorus]

Paauglių smegenys

Šokinėjantis voras (Phidippus audax) smegenys yra aguonos dydžio, tačiau regėjimas beveik nesiskiria nuo žmonių, todėl jos regėjimo sistema yra intriguojanti tyrinėtojams ir robotikos inžinieriams, kurie semiasi įkvėpimo iš gamtos.

Hoy laboratorijos neurobiologijos ir elgesio doktorantas Gil Menda suprato, kad padarius mažytę skylę voratinklio galvoje, žaizda galėtų savaime išsigydyti aplink volframą fiksuojantį elektrodą, tokį pat ploną kaip plaukai. Jis atsargiai įstatė mikroelektrodą į 33 vorų smegenis ir stebėjo, kaip smegenų ląstelės savo regos tinkluose reaguoja į balto triukšmo, musių ir kitų šokinėjančių vorų paveikslėlius.

Aštuoniomis akimis šokinėjantys vorai turi beveik pilną vaizdą iš 360 laipsnių aplinkos. Daugelis vorų turi silpną regėjimą ir stato tinklus grobiui gaudyti, tačiau šokinėjantys vorai nomadiškai medžioja panašiai kaip katė ar vilkas, kuris laiko grobį, Hoy pasakojo „WordsSideKick.com“.

Vidinis šokinančių vorų smegenų veikimas iki šiol buvo sunkus.

Vidinis šokinančių vorų smegenų veikimas iki šiol buvo sunkus.

Kreditas: Gil Menda Hoy Lab, Kornelio universitetas

Tačiau jis pastebėjo vieną nedidelį skirtumą. Skirtingai nuo kačių, vorai nevaikšto po savo grobį. „Jie šokinėja ir pasisavina grobį“, - sakė Hoy. "Tai tarsi katės užgaida".

Norėdami, kad vorai vis dar liktų eksperimentų metu, tyrimo komanda sukūrė mažą vorų virvę su 3D spausdintuvu. Jie uždengė keturias vorų voratinklio akis ir įterpė elektrodą į smegenis, kad padėtų jiems ieškoti smegenų ląstelių, susijusių su kiekvieno voro regos sistema. Kai tyrinėtojai vorams ekrane parodė musės vaizdą, natūralų grobį, vorų smegenų ląstelės, susijusios su jų regėjimo sistemomis, rodė, kad jie sugedo. [Žr. Šokinėjančių vorų ir kitų šermukšnių nuotraukas]

Kinų kalba voro vardas reiškia „skraidantis tigras“. Bet jie nėra pavojingi žmonėms. „Jie turi nuodai, bet tai skirta tik jų grobiui“, - sakė Hoy.

„Girdite labai stiprų [elektrinį] smegenų atsakymą, kai [vorai] aptinka tai, ką atpažįsta“, - sakė Menda.

Norėdami įsitikinti, kad vorai nereaguoja į tam tikras musės dalis, pvz., Sparnus ar galvą, tyrėjai parodė vorams pasmaugtą musės paveikslėlį. Išsklaidytas vaizdas nesulaukė atsakymo. „Jie visai nereagavo į [juodinančias] nuotraukas“, - sakė Menda. "Tai nebuvo mažas paveikslo komponentas, tai buvo visos [musės] vaizdas."

Pagal elektrodų įrašus šokinėjantys vorai taip pat parodė nervinį atsaką į „baltojo triukšmo“ statinį, bet ne į kitų vorų vaizdus; gali būti, kad kiti neuronai jų smegenyse, kurie nebuvo pritvirtinti prie elektrodo, rodė atsaką į vorų vaizdus, ​​teigė tyrėjai.

Specializuotos akys

Skirtingai nuo žmonių, kurių akys nustato tiek aštrumą, tiek judesį, didžiosios voros pagrindinės akys apdoroja aštrumą, o mažos, antrinės akys mato judesį. Kadangi tyrėjai iki šiol negalėjo ištirti vorų nervų veiklos, jie nebuvo tikri, kaip vorų akys veikia kartu.

„Galite įsivaizduoti, kad turite keturias akis, kurios visos žvelgia į tą patį dalyką, jūs gaunate vieną ir įvestis dvi, ir jūs jas sudėtumėte“, - spėliojo tyrėjas Paulius Shamblas, neurobiologijos ir elgesio magistro studijų studentas Hoy laboratorijoje. "Pasirodo, kai kuriems neuronams to nebuvo. Tai buvo daug sudėtingiau."

Eksperimento metu tyrėjai uždengė vorų priekines, o tada jų šonines akis. Vorai rodė silpną nervų vaizdinį atsaką į vaizdus, ​​jei buvo uždengtas bet kuris akių rinkinys.

Mokslininkai nustatė, kad vorams reikia tiek didelių, tiek mažų akių, kad būtų galima apdoroti vaizdinę informaciją. „Jiems reikia visų akių, kad jie galėtų aptikti grobį“, - sakė Menda.

Šis tyrimas gali atverti naują pagrindinio neuromokslo lauką, sakė Hoy. Tai taip pat galėtų įkvėpti inžinierius, kurie kuria mažus biojutiklius, nes šokinėjantys vorai turi mažas akis ir smegenis.

„Tos mažytės [smegenys], turinčios tik šimtą tūkstančių neuronų, gali pamatyti tuos pačius dalykus, kuriuos gali pamatyti žmonės su didžiulėmis smegenimis“, - teigė Menda.

Tyrėjai taip pat tikisi, kad tyrimas padidins supratimą apie tikslius šokinančių vorų regėjimo ir medžioklės sugebėjimus.

„Jei tik numojate ranka, tai yra vienas iš nedaugelio gyvūnų, kurie apsisuks ir atsigręš į jus“, - sakė Hoy. "Man tai daro juos mielu ir verčia susimąstyti, kad gal nenoriu to gyvūno išspausti".

Tyrimas paskelbtas internete spalio 9 d. Žurnale „Current Biology“.

Stebėkite Laura Geggel „Twitter“ @LauraGeggel ir „Google+“. Sekite „WordsSideKick.com“ @gyvenimų mokslas, Facebook & „Google+“. Originalus straipsnis apie gyvą mokslą.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Jeloustouno Vilkai Padeda Suklijuotiems Žiobriams
Jeloustouno Vilkai Padeda Suklijuotiems Žiobriams

Kodėl Kai Kurios Šimpanzės Yra Protingesnės Už Kitas
Kodėl Kai Kurios Šimpanzės Yra Protingesnės Už Kitas

Mokslas Naujienos


Pasitelkdami Šunų Mylėtojus: „Bendrosios Finansinės Paramos Šunų Šunims Mokslas“ (Op-Ed)
Pasitelkdami Šunų Mylėtojus: „Bendrosios Finansinės Paramos Šunų Šunims Mokslas“ (Op-Ed)

10 Visiškai Klaidingi „Faktai“, Kuriuos Visi Žino
10 Visiškai Klaidingi „Faktai“, Kuriuos Visi Žino

Beždžionės Daro Matematiką Kaip Žmonės
Beždžionės Daro Matematiką Kaip Žmonės

Jeloustouno Vilkai Padeda Suklijuotiems Žiobriams
Jeloustouno Vilkai Padeda Suklijuotiems Žiobriams

Kaukės Apsaugo Nuo Peršalimo, Gripo
Kaukės Apsaugo Nuo Peršalimo, Gripo


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com