Четверг 26 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 уничтожили пять украинских беспилотников МО: за ночь над регионами России уничтожили пять украинских беспилотников Российские средства противовоздушной обороны (ПВО) за ночь уничтожили пять украинских беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) над тремя регионами РФ. Об этом сообщили в Минобороны России. "Дежурными средствами ПВО уничтожены пять украинских…
ФСБ РФ предотвратила серию покушений на высокопоставленных военных в Москве ФСБ РФ предотвратила серию покушений на высокопоставленных военных в Москве Сотрудники ФСБ России предотвратили серию покушений на высокопоставленных сотрудников Минобороны в Москве и членов их семей. Подготовкой покушений занимались спецслужбы Украины, сообщили ТАСС в Центре общественных связей (ЦОС) ФСБ России.…
Центробанк отозвал лицензию у банка «Гарант-Инвест» Центробанк отозвал лицензию у банка «Гарант-Инвест» Банк России отозвал с 26 декабря 2024 года лицензию на осуществление банковских операций у московского коммерческого банка "Гарант-Инвест", являющегося участником системы страхования вкладов. Об этом сообщается на сайте регулятора. "Банк…
Интернет и СМИ
Читайте также
Генетическая защита или риск: загадки алкогольной непереносимости у народов РФ Генетическая защита или риск: загадки алкогольной непереносимости у народов РФ Российские ученые из медико-генетического центра Genotek провели масштабное исследование, изучив геномы более 166 тысяч жителей страны из разных этносов, и выявили интересные закономерности, связанные с непереносимостью алкоголя. Согласно «Лента.ру», результаты…
Найдена связь между пропорциями пальцев и склонностью к алкоголю Найдена связь между пропорциями пальцев и склонностью к алкоголю Ученые пытаются найти доступные методы выявления рисков алкоголизма. Недавнее исследование, результаты которого опубликовали в American Journal of Human Biology, выявило любопытную связь между пропорциями пальцев и склонностью к вредным привычкам,…
Выявлена неизвестная ранее форма жизни внутри человека Выявлена неизвестная ранее форма жизни внутри человека Международной группе ученых удалось совершить знаменательное открытие: внутри организма человека обнаружили новую форму жизни. Это вирусоподобные образования, получившие наименование «обелиски» — крохотные круговые фрагменты генетического материала, которые способны самоорганизовываться в…
Тема дня
Илон Маск ударил в самое сердце Евросоюза Илон Маск ударил в самое сердце Евросоюза

Мультимиллиардер Илон Маск продолжает пугать своих врагов ростом своего влияния в мировой политике. ...

Фото
Солнечный свет расщепляет воду непосредственно на водород для топлива будущего Солнечный свет расщепляет воду непосредственно на водород для топлива будущего

Используя только солнечный свет и фотокатализаторы, реактор площадью 100 квадратных метров производи...

Опрос

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

 

Анекдот дня

Сувенир - это товар, который в своем городе вы никогда бы не купили.

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)".