GPS mózgu: spojrzenie marmozety ujawnia nowe spostrzeżenia w nawigacji przestrzennej

streszczenie: Naukowcy odkryli, że małpa zwyczajna, naczelna prowadząca dzienny tryb życia, porusza się po otoczeniu inaczej niż wcześniej badane myszy, co odzwierciedla jej wyjątkowe przystosowanie do środowiska.

Małpy ślimakowe używają wskazówek wizualnych, polegają na szybkich zmianach spojrzenia głowy podczas postoju i ograniczają ruchy głowy podczas podskakiwania. Z kolei myszy wykorzystują ruchy głowy z małą prędkością i dotykową eksplorację wąsów.

Na poziomie komórkowym regiony hipokampa orangutana wykazują selektywność dla widoku 3D i orientacji głowy, co sugeruje, że spojrzenie, a nie miejsce, jest kluczem do nawigacji przestrzennej.

Kluczowe fakty:

  1. Myszy i szczury stosują różne strategie eksploracji swojego środowiska, co odzwierciedla ich odrębne nisze ekologiczne. Marmozety w dużym stopniu polegają na wskazówkach wizualnych i minimalizują ruchy głowy podczas nawigacji.
  2. W regionach hipokampa małp naukowcy zaobserwowali selektywność oglądania 3D i orientacji głowy, co sugeruje ruchliwość przestrzenną „opartą na spojrzeniu”, w przeciwieństwie do nawigacji „opartej na miejscu” obserwowanej u szczurów.
  3. W przeciwieństwie do szczurów, marmozetom brakuje rytmicznych wibracji theta podczas poruszania się. Zamiast tego pokazują resetowanie oscylacji theta wywołanych przez przesunięcia spojrzenia głowy, które zbiegają się z aktywacją interneuronów.

źródło: Wiadomości z neuronauki

W nowym badaniu naukowcy odkryli, że małpa zwyczajna, naczelna znana z wyjątkowego widzenia w ciągu dnia, porusza się po świecie w zupełnie inny sposób niż wcześniej badane szczury.

Badania podkreślają rolę hipokampa — często podobnie jak mózgowy GPS — w nawigacji przestrzennej.

W przeciwieństwie do szczurów, małpy morskie wykorzystują strategię eksploracji wizualnej podczas postoju i poruszają się w kierunku celów, zmniejszając ruchy głowy. Polegają na szybkich zwrotach głowy, aby zbadać swoje otoczenie, co stanowi interesujący kontrast z wolno poruszającymi się głowami myszy i dotykowymi eksploracjami wąsów.

W przeciwieństwie do szczurów, małpy morskie wykorzystują strategię eksploracji wizualnej podczas postoju i poruszają się w kierunku celów, zmniejszając ruchy głowy. Źródło: Wiadomości z neuronauki

„Widzimy, że strategie eksploracji i nawigacji odzwierciedlają adaptację każdego gatunku do jego niszy ekologicznej” – wyjaśniają naukowcy. „W przypadku małp poleganie na bodźcach wizualnych jest zgodne z ich normalnym zachowaniem w ciągu dnia”.

READ  Za naciśnięciem przycisku ten malutki domek zamienia się w pudełko, które można przeciągnąć w dowolne miejsce

Na poziomie komórkowym różnice stają się bardziej widoczne. Regiony hipokampa CA3 / CA1 marmozetów wykazują w mniejszym stopniu selektywność widoku 3D, orientacji głowy i lokalizacji.

Wydaje się to odnosić do kombinacji tych wariantów, co sugeruje, że małpy przede wszystkim używają wpatrywania się do nawigacji przestrzennej.

W przeciwieństwie do szczurów, małpom brakuje rytmicznych wibracji theta lokalnych potencjałów pola podczas poruszania się. Zamiast tego wyświetlają reset oscylacji theta spowodowany przesunięciami wzroku.

Ten reset zbiega się z aktywacją interneuronów, po której następują różne zmiany w aktywności komórek piramidalnych.

Ta różnica w lokomocji młodej małpy w porównaniu z modelem szczurzym odzwierciedla dystalne zdolności czucia adaptacji orangutana do widzenia dziennego. Odkrycia skłoniły naukowców do myślenia o hipokampie marmozety jako systemie GPS, gdzie „G” oznacza spojrzenie.

To fascynujące badanie nie tylko otwiera drzwi do głębszego zrozumienia nawigacji przestrzennej między gatunkami, ale może również prowadzić do postępów w badaniu funkcji ludzkiego mózgu i poruszania się.

O tych badaniach w Neuroscience News

autor: Wiadomości z neuronauki
źródło: Wiadomości z neuronauki
Komunikacja: Wiadomości z neuronauki – Wiadomości z neuronauki
zdjęcie: Zdjęcie przypisane do Neuroscience News

Oryginalne wyszukiwanie: Dostęp zamknięty.
Hipokamp orangutana pospolitego to GPS, ale G oznacza spojrzenieZe scenariuszem Diego B. Piza i in. czysty bezpieczny


podsumowanie

Hipokamp orangutana pospolitego to GPS, ale G oznacza spojrzenie

Hipokamp ssaków został porównany do globalnego systemu pozycjonowania (GPS), który umożliwia nawigację przestrzenną. Pomysł ten został zaczerpnięty głównie z badań nocnych ssaków, takich jak myszy; którym brakuje wielu adaptacji do widzenia dziennego w porównaniu z naczelnymi dziennymi.

Tutaj pokazujemy, że podczas żerowania w labiryncie 3D, pospolita małpa, neotropikalny dzienny organizm z czysto stereoskopowym widzeniem kolorów, wykorzystuje głównie szybkie zmiany spojrzenia, gdy jest nieruchomy, aby wizualnie zbadać otoczenie, a następnie kieruje się w stronę celów, które minimalizują ruchy głowy. . Z drugiej strony myszy poruszają głową z małą prędkością, skacząc, aby zbadać otoczenie za pomocą wąsów.

READ  Opowieści Kinzery: recenzja Zao

Te różnice w strategiach eksploracji i nawigacji odzwierciedlają adaptacje sensoryczne obu gatunków do ich środowiska ekologicznego. Domniemane neurony piramidalne w małpim hipokampie CA3/CA1 wykazują selektywność dla widoku 3D i orientacji głowy, a mniej dla przestrzenności, ale głównie dla kombinacji tych zmiennych.

Wewnętrzne neurony hamujące są dostrojone do prędkości kątowej głowy i prędkości translacyjnej 3D, przy czym większość komórek wykazuje mieszaną selektywność dla obu zmiennych.

Ślimakom brakuje rytmicznych oscylacji theta lokalnych potencjałów pola obserwowanych podczas poruszania się myszy. Zamiast tego wykazali zresetowanie oscylacji theta wywołanych przesunięciami spojrzenia głowy, które wystąpiły jednocześnie z aktywacją interneuronów, po których nastąpiły różne zmiany w aktywności komórek piramidalnych.

Nasze wyniki pokazują, że strategie wizualnej eksploracji / nawigacji marmozet i leżące u ich podstaw specjalizacje hipokampa różnią się od tych obserwowanych u myszy, odzwierciedlając dystalne zdolności wyczuwania adaptacji marmozet marmozet do widzenia w ciągu dnia. Tak więc hipokamp małpy można uznać za GPS, ale G oznacza wpatrywanie się.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *