Voor het eerst: vliegende vossen gebruiken een neuraal kompas om door de oceaan te navigeren!

Voor het eerst: vliegende vossen gebruiken een neuraal kompas om door de oceaan te navigeren!

Een internationaal team van wetenschappers heeft onlangs belangrijke vooruitgang geboekt bij het begrijpen van de navigatiemechanismen van Egyptische vliegende vossen (Rousettus aegyptiacus). Het onderzoek werd uitgevoerd op Latham Island in de Indische Oceaan, ongeveer 40 kilometer ten oosten van Tanzania, waar het team voor het eerst de activiteit van kompasneuronen in het wild observeerde. De studie, die werd gepubliceerd in het gerenommeerde TijdschriftWetenschap gepubliceerd zou verreikende implicaties kunnen hebben voor het begrijpen van de driedimensionale ruimtelijke perceptie in de hersenen van zoogdieren.

De onderzoeksleiders, waaronder prof. dr. Henrik Mouritsen van de Universiteit van Oldenburg en dr. Nachum Ulanovsky van het Weizmann Institute of Sciences in Rehovot, Israël, gebruikten kleine dataloggers om de hersenactiviteit van de vliegende vossen tijdens de vlucht vast te leggen. GPS-signalen en neurale gegevens werden verzameld terwijl zes Egyptische vliegende vossen 's nachts gedurende 30 tot 50 minuten over het eiland vlogen. Deze metingen leidden tot een ongekende registratie van de activiteit van ruim 400 neuronen in relevante hersengebieden.

Functie van hoofdrichtingscellen

De resultaten van het onderzoek tonen de activiteit aan van speciale zenuwcellen die actief worden als de kop van de vleermuis een bepaalde kant op wijst. Dit geeft onderzoekers waardevolle inzichten in het fundamentele navigatiemechanisme van vliegende vossen, dat mondiaal functioneert en onafhankelijk is van lokale omstandigheden. Eerdere experimenten in Israël hadden al duidelijk gemaakt dat het aardmagnetisch veld waarschijnlijk geen rol speelt bij de navigatie van deze dieren.

De bevindingen vormen het eerste bewijs voor de functie van koprichtingscellen in het wild en laten zien dat vliegende vossen meerdere nachten nodig hebben om oriëntatiepunten te leren kennen en zich te oriënteren. Dit leervermogen zorgt ervoor dat het neurale kompas van de dieren na ongeveer drie nachten betrouwbaar werkt. Met name het gezichtsvermogen speelt een cruciale rol bij de oriëntatie van vliegende vossen.

Wetenschappelijke context en verder onderzoek

De werken van Dr. Nachum Ulanovsky en zijn team gaan verder dan specifieke observaties. De onderzoeksdoelen omvatten ook een beter begrip van de driedimensionale ruimtelijke perceptie in de hersenen van zoogdieren. Door miniatuurapparaten te gebruiken om de neurale activiteit tijdens de vlucht van vliegende vossen te meten, hopen onderzoekers nieuwe perspectieven te verwerven op navigatie, ruimtelijk geheugen en ruimtelijke perceptie.

Tot nu toe hebben experimenten met de oriëntatie van zoogdieren voornamelijk plaatsgevonden in tweedimensionale omgevingen. De uitdagingen van het navigeren door de driedimensionale echte wereld zijn tot nu toe vaak genegeerd. De jaarlijkse onderzoeksexpedities, die in 2023 begonnen, en een geplande tweede expeditie in 2024 zijn bedoeld om de menselijke navigatiemechanismen beter te begrijpen.

Het project wordt ondersteund door verschillende stichtingen en de European Research Council, waaronder wetenschappers als Dr. Liora Las en Dr. Abdalla Ali (Staatsuniversiteit van Zanzibar) die aan de bevindingen hebben bijgedragen. In de toekomst zou werk aan de hoofdrichtingscellen van vliegende vossen verreikende implicaties kunnen hebben voor het begrijpen van navigatiemechanismen in het menselijk brein, zoals Weizmann Instituut gemeld.