Понедельник 09 декабря 2024 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Ученые выявили мозговые контуры, связанные с поведением стайных рыб


Ученые выявили мозговые контуры, связанные с поведением стайных рыб

Среда, 17 Июля 2024 21:52

Стая перелетных гусей скользит по летнему небу, образуя легко узнаваемую букву «V». Громоподобное стадо бизонов мчится по равнинам, словно грозная группа... а огромная стая сардин завораживающе плывет в унисон.

 

Десятилетиями экологи и специалисты по поведению животных изучали эти типы группового поведения у различных видов. Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего теперь изучают их корни с точки зрения мозга. Как группы животных развивают скоординированные движения? Как так много индивидуальных мозгов могут обмениваться информацией, чтобы производить единое, согласованное поведение?

 

В статье, опубликованной в журнале Current Biology, говорится, что ученые-постдокторанты Дэвид Зада и Лизанна Шульце в лаборатории доцента Мэтью Ловетта-Баррона в Школе биологических наук изучали стаи крошечных прозрачных стеклянных рыбок (Danionella cerebrum), чтобы найти интригующие ответы на эти вопросы.

 

«Коллективное социальное поведение, такое как косяки рыб и стаи птиц, является замечательным проявлением поведенческой сложности в естественном мире, но мало что известно о том, как это поведение возникает из взаимодействующих мозгов многих особей», — сказал Ловетт-Баррон. «Мы вообще мало что знаем о том, как нейронные процессы у отдельных животных порождают кооперативное поведение».

 

Среди новых открытий, сделанных исследователями, было то, что стеклянные рыбы полагаются на свое зрение, чтобы плавать группами. В то время как некоторые виды рыб, как известно, используют свое чувство течения воды, чтобы плавать вместе, стеклянные рыбы используют только зрение, как показали исследователи в ходе серии экспериментов.

 

Используя инструменты машинного обучения для отслеживания перемещений рыб разного возраста, они также обнаружили, что способность следовать за скоординированными групповыми движениями развивается по мере взросления особей.

 

Подобно тому, как новорожденные люди развивают сложные социальные навыки по мере роста, стеклянные рыбки совершенствуют свою способность двигаться в скоординированных социальных группах по мере взросления. Рыбы, выращенные в нормальной социальной среде, избегали других рыб в возрасте двух недель, затем приобретали способность объединяться с другими через четыре недели и, наконец, достигали полной социальной согласованности в стаях через шесть недель.

 

Поскольку стеклянные рыбы очень прозрачны, исследователи смогли запечатлеть изображения их мозговой активности с помощью оптических микроскопов. Они записали тысячи нейронов в мозге стеклянных рыб, погруженных в панорамную среду виртуальной реальности, где рыбы наблюдали за движущимися рыбоподобными фигурами, которые имитируют опыт стайности.

 

Исследователи идентифицировали активные контуры, регистрируя изображения GCaMP, флуоресцентного белка, в нейронах. GCaMP светится ярче в присутствии кальция, который поступает в клетки, когда нейроны активны. Эти записи активности показали, что мозг стеклянной рыбы реагирует на вид своих социальных партнеров и что зрелость важна для социального зрения.

 

В то время как стеклянные рыбы всех возрастов могли воспринимать движение виртуальных социальных партнеров, только старые рыбы могли различать движение рыбоподобных и нерыбоподобных форм. Исследователи полагают, что развитие этой визуальной способности позволяет стеклянным рыбам выстраивать свои тела в соответствии со своими социальными партнерами, чтобы правильно плавать в стаях.

 

Продолжая эту идею, исследователи изучали рыб, выращенных в изоляции. Эти рыбы демонстрировали глубоко нарушенное стайное поведение и незрелую визуальную обработку социальных стимулов по сравнению со своими сородичами, выращенными в группах.

 

«В природе мы видим, что большие группы животных могут двигаться как сплоченное целое, и наша лаборатория работает над тем, чтобы понять, как мозг отдельных особей способен обращать внимание на действия своих социальных партнеров, чтобы производить это поведение на уровне группы», — сказал Ловетт-Баррон. «В этом исследовании мы обнаружили, что эти социальные способности появляются постепенно в ходе развития, по мере созревания нервной системы».

 

Стеклянные рыбы, длина которых во взрослом состоянии составляет всего 10–12 миллиметров, лишь недавно стали модельной системой для биологических исследований. Близкородственная им рыба-данио-рерио широко изучается, но с возрастом теряет свой небольшой размер и прозрачность. Стеклянные рыбы, с другой стороны, остаются маленькими и почти прозрачными на протяжении всей своей жизни, что дает биологам новые возможности для наблюдения за мозгом в действии.

 
 

 

 

 

Николаева Мария Опубликовано в Наука   Теги Новости
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России сбили 13 украинских БПЛА МО: за ночь над регионами России сбили 13 украинских БПЛА Российские средства противовоздушной обороны (ПВО) за ночь уничтожили и перехватили над Астраханской, Белгородской и Ростовской областями 13 украинских беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение…
Помощь жителям и потери противника: что известно о ситуации в Курской области Помощь жителям и потери противника: что известно о ситуации в Курской области Вооруженные силы Украины (ВСУ) потеряли более 400 военных и две БМП за сутки на курском направлении Об этом сообщили в Минобороны РФ. Всего за время боевых действий уничтожены более 39,2…
Функционирование российских баз и израильская армия в буферной зоне: что известно о ситуации в Сирии Функционирование российских баз и израильская армия в буферной зоне: что известно о ситуации в Сирии Сирийская вооруженная оппозиция полностью контролирует провинцию Латакия, где расположены российские военные базы, сообщил ТАСС источник в сирийской провинции. Он также подчеркнул, что оппозиция не вторгалась на российские базы в Тартусе…
Интернет и СМИ
Читайте также
Названы продукты, способствующие накоплению жира в мышцах и артриту Названы продукты, способствующие накоплению жира в мышцах и артриту На ежегодном собрании Радиологического общества Северной Америки (RSNA) были презентованы итоги нового исследования, показавшего, что диета с высоким содержанием ультрапереработанных продуктов провоцирует накопление жира в мышцах бедра. А далее следует…
Читаем по лицу: ранний признак слабоумия выдают его изменения Читаем по лицу: ранний признак слабоумия выдают его изменения Старение неизбежно, в том числе, и изменения, которые «отпечатываются» на наших лицах. Но также известно, что скорость таких перемен сильно различается у разных людей. Китайские учёные провели исследование, показавшее, что…
Катастрофические изменения настигнут Европу уже в 2025 году, считают ученые Катастрофические изменения настигнут Европу уже в 2025 году, считают ученые Голландские климатологи бьют тревогу: Атлантический океан приближается к критической точке, которая может привести к катастрофическим изменениям климата в Европе. В статье, опубликованной в журнале The Conversation, специалисты из Утрехтского университета…
Тема дня
Как крах Башара Асада повлияет на Россию и Ближний Восток Как крах Башара Асада повлияет на Россию и Ближний Восток

Исчезновение из Сирии Асада влечет глобальные сдвиги на мировой геополитической шахматной доске. Про...

Фото
Упражнения могут исправить генетические ошибки в выработке мышечной энергии Упражнения могут исправить генетические ошибки в выработке мышечной энергии

Исследователи обнаружили в клетках механизм, который необходим для производства энергии в мышцах. Эт...

Опрос

Допускаете ли вы вероятность мировой ядерной войны после разрешения Запада наносить ракетные удары вглубь России?

 

Анекдот дня

Да слышал я про удаленную работу! Удалил бы все работы, если бы можно было.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".