Holubi v letu přemýšlet nejen o památkách

Video: Kebabs a holubi (18+)

Holubi jsou známé pro svou schopnost najít svou cestu domů z neznámém prostoru. Biologové nazývají tento „nájezd“ (z domu - domu). Tato schopnost lidé historicky používají své vlastní účely: holubi byli všude na poštovní služby.

Když holubi letět do domu, oni, stejně jako stěhovaví ptáci využívají různé stopy. Jsou zaměřeny na pozici slunce v magnetickém poli Země, dokonce možná překvapivě, vůní. Využívají a krajiny orientace: řeky, silnice, sídla, atd.

Ke studiu migrace ptáků je nyní snazší s příchodem GPS. Umístěním pták miniaturní GPS přijímač, můžete přesně sledovat jeho pohyb. Ale lépe porozumět mechanismům ptáků navigace, vědci by rádi „pohledu do mozku“ během letu. Na dlouhou dobu to bylo technicky možné, a pózovala problém se zdálo neřešitelné.

Ať je to poprvé, co se podařilo mezinárodní tým vědců pod vedením profesora Hans-Peter Lipp (Hans-Peter Lipp) z Ústavu anatomie na univerzitě v Curychu (Ústav anatomie univerzity v Curychu), ve kterém jsou naši krajané. Alexey Vysockij, který nyní pracuje v Ústavu neuroinformatiky (Institute of neuroinformatiky, University of Zurich), Giacoma Del Omo (Giacomo Dell&rsquo-Omo), Ústav anatomie, University of Zurich, Alexander záplatování (Department of vyšší nervové činnosti Biologické fakultě Moskevské státní univerzity) a jeho kolegové vytvořili první zařízení na světě, která zaznamenává elektrickou aktivitu mozku holub za letu.

"Flying EEG"

Takové zařízení s názvem neyrologgerom biology. Pořád se zlepšuje, a co je nejdůležitější - se zmenší. Neyrologger 2 (Neurologger 2), které výzkumníci používají v posledním příspěvku, váží pouhé 2 gramy s napájením, a jeho velikost - asi jeden čtverečný centimetr. Obsahuje 256 MB paměti a schopné detekovat čtyřkanálový EEG (se čtyřmi elektrodami) při rychlosti 9600 vzorků za sekundu.

Tato miniaturní encephalograph zahrnuje jednotku pro filtrování kaskádový zesilovač signálu, mikroprocesor pro digitalizaci signálů a skladovací jednotky. Přístroj také zaznamenává směr hlavy holubice a elektromyogramu svalů. Celá tato struktura je upevněna k hlavou ptáka.

Neyrologger připojen k mikroelektrody, které se během provozu implantační dove epidurálně - což znamená, že jsou umístěny na povrchu tvrdé pleny. Záznamové elektrody umístěné nad vědců vizuální wulst (ptáci specifická oblast mozku zapojené do vnímání a vizuální zpracování informací), a v příštím zóně, kde je sofistikovanější analýzu.

Video: Divoké kočky zvěře i v zajetí

Reakce mozku na vizuální objekt

26 holubů obou pohlaví žijících v holubníku v Itálii, 25 km od Říma a není daleko od pobřeží Středozemního moře. Oni jsou pravidelně školeni najít cestu domů, jel 50 km.

Než začnete experimenty letu, bylo nutné pochopit vlastnosti EEG ptáků. Proto první experiment byl proveden v peru vědců. „Ukazatele frekvencí elektrické aktivity mozku jiným než u potkanů ​​a myší ptáků - normálních laboratorních zvířat, - vysvětlil zpravodaj Infox.ru Alexey Vysockij. - Ukázali jsme, že středně- a vysokofrekvenční vlny již v korelaci s chováním, než nízkofrekvenční“. Vědci rozděleny všechny možné dove elektrické aktivity mozku na několik rozsahů. Většina z nich se vztahuje k chování ukázalo, že rozsahy C (mid 12&minus-60 Hz) a vysokofrekvenční D (60&mínus 130 Hz) a E (130&mínus 200 Hz).

Voliéry experimenty, vědci ukázaly, že když se holuba hledí na objektu v jeho mozkových vln jsou zesíleny střední frekvence (C-band). A v případě, že objekt byl umístěn na jedné straně ptáka, EEG změnila v opačném polokouli, protože způsob, jakým vizuálních informací v mozku jsou překračovány. A je-li holubice létání v přední části jedním okem zavřené, reakce mozku na objekt v zorném poli pozorována ze stejné strany.

Za letu experimenty prováděny holuby kromě neyrologgera GPS přijímač ve tvaru desky, která je připevněna na ptáka záda. GPS vážil asi 25 gramů. Vzhledem k této hmotnosti na holuba hmatatelného, ​​je nejprve absolvoval výcvik k výkonu na zadní straně řídícího zatížení stejné hmotnosti, a před letem na sobě GPS. On zaznamenal způsob, jakým je pták s přesností na 5 metrů za sekundu.
Od otevřeného moře na rodném domě

Ptáci byli převezeni do moře, 18 km od pobřeží a 30 km od holubníku, a tam propuštěn. Rychle našel cestu domů, v průměru za 38 minut, a jejich rychlost se pohybovala v rozmezí 60 až 80 kilometrů za hodinu. To ukazuje, že další váha neyrobloggera a GPS nezasahuje s ptáky v letu.

Po návratu holubů, vědci extrahuje informace z paměťových zařízení a analyzovány. GPS dal se stopami - trasu ptáků a neyrologger ukázaly, jak změny v časovém elektrické aktivity mozku.

Za prvé, holubice letěla nad mořem, nad jednotnou krajinou bez vizuálních podnětů. Ale když dorazili na břeh, začali známém území, kde létal jeden dálnici a další dálniční křižovatku.

Létání nad mořem holubů doprovázený vysokofrekvenčním aktivitou, která klesla, jak se blíží ke břehu. V modré moře, samozřejmě, muselo být použity pro navigační klávesu, jako je postavení Slunce a magnetického pole. Midrange aktivita byla nízká, ale zvýšená píky, když se blíží ke břehu během letu nad mořem.

Při letu nad zemí obraz byl jiný. Midrange aktivita v rozmezí C zvyšuje, když se blíží nějaký mezník terén: silnice, křižovatky nebo při holubi viděli rodák holub. Takže slavíme všechny objekty, které byly na holuba zájmu. Nejde jen markery pro navigaci, ale i další zajímavé věci, jako krmení místo v oblastech, kde se hejna divokých holubů se shlukl. Neyrologger ptáci uvést zájem o tyto objekty. Vyznačující se tím, mid-gain aktivita začala v zóně 150 metrů od předmětu zájmu. V případě, že orientační bod je na jedné straně v poměru holubice, silnější aktivace EEG byla pozorována z opačné strany.

Je zajímavé, že když holubi produkované ve skupinách po 6 ptáků, činnost v rozmezí C také rozšířena o blížící se předměty zájmu, ale méně než jednotlivých ptáků. Zdá se, že když skupina ptáků létání, věnují méně pozornosti viditelných orientačních bodů, jak držet pohromadě a následují po sobě. Jednotlivé ptáci létající s poněkud pomalejším tempem než ve skupině (8,3 km za minutu proti 5,6 km za minutu).

V blízkosti holubník má otevřenou jámy, dobře viditelné ze vzduchu. Někteří holubi přitahováni tímto objektem, obracíme ke kariéře (který byl doprovázen střední frekvence činnosti v opačné polokouli a), a pak se přesunul do holubníku. Ve chvíli, kdy si uvědomí, že létání není tam a změnil směr, tam byl nárůst vysokofrekvenčního aktivity. Vysokofrekvenční aktivita je zvýšena v nepřítomnosti viditelných památek (na moři nebo při špatné viditelnosti), nebo pokud se ptáci jsou první známý orientační bod a nastavit jeho letu.

Co dělá EEG za letu

„Zvažujeme středobasový aktivitu jako odraz zrakového vnímání a vysoké aktivitě - jako odraz analýzy informací na vyšší hierarchické úrovni mozku, - říká Alexej Vysockij. - Například, když je extrakce informací z paměti a rozhodování ".

„Možnost záznamu EEG ptáka v letu vypadal velmi problematické. To nikdy předtím. Že se ukázalo, že - je to opravdu velký úspěch - pokračuje vědec. - Ukázali jsme, že metoda EEG, která až dosud byla použita pouze v laboratoři, může být použit v přírodních studií. A použít, aby se pochopit, jak je mozek orientovaná k vnějšímu světu. "

Podle něj je historie práce je následující. První pokusy o rekord EEG holubice v letu byly vyrobeny v Sovětském fyziolog Kanevsky a jeho kolegy v roce 1982&minus-83, v tomto pořadí. Oni používali rádiové telemetrie vysílač pro převod a zaznamenat elektrickou aktivitu v mozku holubice létání v zadní části vrtulníku. Tato metoda neumožňuje získat kvalitní údaje, a zároveň byla velmi drahá. Kromě toho, vrtulník je silně ovlivněn chováním ptáků v letu.

Od roku 2002 se skupina profesora Hans-Peter Lipp začal pracovat na mini-encephalography pro létání holuba. První možnost neyrologgera byla připojena k zádech holuba spolu s GPS. Poté byly zahájeny práce na za účelem dosažení čistoty záznamů a snížit hmotnost přístroje. Navržený Alexey Vysockého neyrologger 2 povolené pro zkoumání navigačních holubů na dlouhém letu.