Porumbeii în zbor cred că nu numai despre reperele

Video: Kebab și Porumbei (18+)

Porumbeii sunt cunoscute pentru capacitatea lor de a găsi drumul lor de origine dintr-o zonă necunoscută. Biologii numesc acest „homing“ (de la domiciliu - casa). Această capacitate de oameni au folosit punct de vedere istoric propriile lor scopuri: porumbeii erau peste tot pentru serviciul poștal.

Cand porumbeii zboară spre casa, ei, ca pasarile migratoare folosesc diverse indicii. Acestea se concentrează pe poziția soarelui în câmpul magnetic al Pământului, chiar, poate surprinzator, de mirosul. Ei folosesc și peisaj orientări: râuri, autostrăzi, așezări, etc.

Pentru a studia migrația păsărilor a devenit mai ușor cu apariția de GPS. Prin plasarea in miniatura pasăre GPS-receptor, puteți urmări cu exactitate mișcarea acesteia. Dar, pentru a înțelege mai bine mecanismele de navigare a păsărilor, oamenii de știință ar plăcea să „uite în creier“ în timpul zborului. Pentru o lungă perioadă de timp era imposibil punct de vedere tehnic, și a pozat problema părea de nerezolvat.

Asigurați-vă că prima dată a reușit o echipa internationala de oameni de stiinta condusa de profesorul Hans-Peter Lipp (Hans-Peter Lipp) de la Institutul de Anatomie, Universitatea din Zurich (Institutul de Anatomie Universitatea din Zurich), în care sunt compatrioții noștri. Alexey Visoțki, care lucreaza acum la Institutul de Neuroinformatics (Institutul de Neuroinformatics, Universitatea din Zurich), Giacomo Del Omo (Giacomo Dell&rsquo-Omo), Institutul de Anatomie, Universitatea din Zurich, Alexander patching (Departamentul nervos superior Activitatea biologică Facultatea de la Universitatea de Stat din Moscova) si colegii sai au creat primul dispozitiv din lume pentru a înregistra activitatea electrică a creierului porumbel în timpul zborului.

"Flying EEG"

Un astfel de dispozitiv numit biologi neyrologgerom. El a păstrat îmbunătățirea, și cel mai important - este redusă în dimensiune. Neyrologger 2 (Neurologger 2), care cercetatorii utilizate in ultima hartie, cantareste doar 2 grame cu sursa de alimentare, iar dimensiunea sa - aproximativ un centimetru pătrat. Acesta conține o memorie de 256 MB și capabile să detecteze EEG cu patru canale (cu patru electrozi) la o viteză de 9600 eșantioane pe secundă.

Acest Encephalograf miniatura cuprinde unitate de filtrare amplificator cascadă de semnal, un microcontroler pentru digitizare de semnal și unitatea de stocare. Aparatul înregistrează, de asemenea, direcția capului unui porumbel și electromiograma mușchilor. întreaga Această structură este fixată la capul păsării.

Neyrologger conectat la microelectrodul, care în timpul operației de implantare porumbelul epidural - ceea ce înseamnă că acestea sunt situate pe suprafata dura mater. electrozi de înregistrare, pozitionat peste oamenii de știință wulst vizuale (păsări regiune creier specifice implicate în procesarea percepției și informații vizuale), precum și în zona următoare, în cazul în care analiza mai sofisticate.

Video: pisici sălbatice acoperi într-o furie, chiar și în captivitate

creierului ca raspuns la obiect vizual

26 porumbei de ambele sexe care trăiesc în porumbar în Italia, la 25 km de Roma și nu departe de coasta mediteraneană. Ei sunt instruiți în mod regulat pentru a găsi drumul lor de origine, a condus la 50 km.

Înainte de a începe experimentele de zbor, era necesar să se înțeleagă caracteristicile păsărilor EEG. Prin urmare, primul experiment a fost realizat în oamenii de știință stilou. „Indicatorii de frecvență ale activității electrice a creierului, altele decât șobolanii și șoarecii păsări - animale normale de laborator, - a explicat corespondentul Infox.ru Alexey Visoțki. - Am arătat că undele mediu și de înaltă frecvență mai mare se corelează cu un comportament mult de frecvență joasă“. Oamenii de știință au împărțit toate posibile activitatea creierului electrice porumbel pe mai multe intervale. Cele mai multe sunt legate de comportamentul dovedit intervalelor C (la mijlocul 12&minus 60 Hz) și de înaltă frecvență D (60&minus-130 Hz) și E (130&minus 200 Hz).

Experimentele cu cotete, oamenii de știință au arătat că atunci când un porumbel cu ochii la obiect in undele cerebrale sunt amplificate de medie frecvență (banda-C). Și în cazul în care obiectul a fost localizat pe o parte a păsării, EEG a schimbat în emisfera opusă, pentru că modul de informații vizuale în creier sunt traversate. Și dacă un porumbel care zboară în fața un ochi închis, răspunsul creierului la un obiect în câmpul vizual observat de aceeași parte.

In zbor experimente efectuate porumbei cu excepția neyrologgera receptor GPS sub forma unei plăci care este fixată pe spatele păsării. GPS cântărit aproximativ 25 de grame. Deoarece această greutate pentru porumbel tangibil, este mai întâi instruit pentru a continua verificarea încărcăturii de aceeași greutate din spate, și înainte de zborul purtat GPS. El a înregistrat modul în care o pasăre cu o precizie de 5 metri pe secundă.
De la mare deschisă la domiciliu nativ

Păsările au fost luate la mare, la 18 km de coastă și la 30 km de porumbar, și acolo eliberat. Ei au găsit repede drum spre casă, în medie, timp de 38 de minute, iar viteza lor este variat de la 60 la 80 km pe oră. Acest lucru arată că neyrobloggera de greutate în plus și GPS-ul nu interferează cu păsările în zbor.

Dupa intoarcerea porumbeilor, oamenii de știință se extrage informațiile din dispozitivele de memorie și analizate. GPS-ul le-a dat cu piesele - traseul păsărilor și neyrologger a arătat modul în care schimbările în activitatea electrică timp a creierului.

În primul rând, porumbeii au zburat deasupra mării, peste peisajul uniform, fără repere vizuale. Dar când au ajuns la mal, au început să-un teritoriu familiar, unde au zburat o autostradă și o altă intersecție de autostrăzi.

Flying peste porumbeii de mare însoțită de o activitate de înaltă frecvență, care a scăzut ca se apropie de mal. În mările albastre, în mod evident, a trebuit să fie utilizate pentru tastele de navigare, cum ar fi poziția soarelui și câmpul magnetic. Activitatea a fost de nivel mediu scăzut, dar a crescut vârfuri atunci când se apropie de țărm în timpul unui zbor de peste mare.

Când zboară peste pământ imaginea a fost diferită. Activitatea de nivel mediu în intervalul de C crește atunci când se apropie unele peisaj reper: autostrăzi, intersecții sau porumbel nativ cand porumbeii au vazut. Deci, noi sărbătorim toate obiectele care au fost la un interes porumbel. Nu este markere doar pentru navigare, dar și alte lucruri interesante, cum ar fi loc de hrănire în domeniile, în cazul în care efectivele de porumbei sălbatici s-au înghesuit. păsări Neyrologger remarcat interesul pentru aceste obiecte. În care activitatea la mijlocul-câștig a început în zona de 150 de metri de obiectul de interes. Dacă reperul este pe de o parte, la rata unui porumbel, o activare mai puternică a EEG a fost observată de partea opusă.

Interesant, cand porumbeii produse în grupe de câte 6 păsări, activitate în domeniul de C au, de asemenea, îmbunătățită prin abordarea obiectelor de interes, dar mai puțin decât păsările singure. Se pare că, atunci când un grup de păsări care zboară, acestea să acorde mai puțină atenție repere vizuale ca stick-ul împreună și urmați reciproc. păsările zboară singure cu o rată mai mică decât în ​​grupul (8,3 km pe minut față de 5.6 km pe minut).

Aproape de porumbar are o groapă deschisă, în mod clar vizibile din aer. Unii porumbei atrase de acest obiect, ne întoarcem la o carieră (care a fost însoțită de o activitate de frecvență medie în emisfera opusă), iar apoi mutat la porumbar. În momentul în care își dau seama că de zbor nu este acolo și schimbă direcția, a existat o creștere a activității de înaltă frecvență. Activitatea de înaltă frecvență este îmbunătățită în absența unor repere vizibile (pe mare sau când vizibilitatea este slabă), sau atunci când păsările sunt primul reper familiar și ajusta zborul.

Ce face EEG în zbor

„Avem în vedere activitatea de gama medie ca o reflectare a percepției vizuale, și de înaltă activitate - ca o reflectare de analiză a informațiilor la un nivel ierarhic superior al creierului, - spune Alexei Visoțki. - De exemplu, atunci când există extragerea de informații din memorie și de luare a deciziilor ".

„Posibilitatea de a înregistra EEG pasăre în zbor părea foarte problematică. Acest lucru nu a făcut înainte. Asta sa dovedit - este într-adevăr un mare succes - continuă om de știință. - Am arătat că metoda EEG, care până acum a fost utilizat doar în laborator, poate fi utilizat în studiile naturale. Și de a folosi pentru a înțelege modul în care creierul este orientat spre lumea exterioară. "

Potrivit lui, istoria lucrării este după cum urmează. Primele încercări de a înregistra EEG porumbel în zbor au fost făcute de către fiziologul sovietic Kanevsky si colegii sai in 1982&minus-83, respectiv. Ei au folosit transmițător de telemetrie radio pentru a converti și înregistra activitatea electrică în creierul unui porumbel care zboară în partea din spate a elicopterului. Această metodă nu permite obținerea unor date de înaltă calitate, și, în același timp, a fost foarte scump. În plus, elicopterul este puternic influențată de comportamentul păsărilor în zbor.

Din 2002, grupul de profesorul Hans-Peter Lipp a început să lucreze la un mini-encefalografie pentru un porumbel de zbor. Prima neyrologgera opțiune a fost atașat la spatele porumbelului impreuna cu GPS. Apoi, au început lucrările pentru a obține puritatea înregistrărilor și de a reduce greutatea dispozitivului. Proiectat de Alexey Visoțki neyrologger 2 a permis investigarea porumbeilor de navigație pe un zbor lung.