Po raz pierwszy: latające lisy używają kompasu neuronowego do nawigacji po oceanie!

Po raz pierwszy: latające lisy używają kompasu neuronowego do nawigacji po oceanie!

Międzynarodowy zespół naukowców poczynił ostatnio istotne postępy w zrozumieniu mechanizmów nawigacyjnych egipskich lisów latających (Rousettus aegyptiacus). Badania przeprowadzono na wyspie Latham na Oceanie Indyjskim, około 40 kilometrów na wschód od Tanzanii, gdzie zespół po raz pierwszy zaobserwował aktywność neuronów kompasu na wolności. Badanie, które ukazało się w renomowanym czasopiśmie Dziennik Nauka opublikowane wyniki mogą mieć daleko idące implikacje dla zrozumienia trójwymiarowej percepcji przestrzennej w mózgu ssaków.

Kierownicy badań, w tym prof. dr Henrik Mouritsen z Uniwersytetu w Oldenburgu i dr Nachum Ulanovsky z Instytutu Nauk Weizmanna w Rehovot w Izraelu, wykorzystali maleńkie rejestratory danych do zarejestrowania aktywności mózgu latających lisów podczas lotu. Zebrano sygnały GPS i dane neuronowe, podczas gdy sześć egipskich latających lisów przelatywało nocą nad wyspą przez 30–50 minut. Pomiary te doprowadziły do ​​bezprecedensowego zarejestrowania aktywności ponad 400 neuronów w odpowiednich obszarach mózgu.

Funkcja komórek kierunku głowy

Wyniki badania pokazują aktywność specjalnych komórek nerwowych, które stają się aktywne, gdy głowa nietoperza skierowana jest w określonym kierunku. Daje to badaczom cenny wgląd w podstawowy mechanizm nawigacji latających lisów, który funkcjonuje globalnie i jest niezależny od lokalnych warunków. Poprzednie eksperymenty przeprowadzone w Izraelu pokazały już jasno, że ziemskie pole magnetyczne prawdopodobnie nie odgrywa żadnej roli w nawigacji tych zwierząt.

Odkrycie dostarcza pierwszych dowodów na funkcjonowanie komórek kierunku głowy na wolności i pokazuje, że latające lisy potrzebują kilku nocy, aby poznać punkty orientacyjne i zorientować się. Ta zdolność uczenia się oznacza, że ​​kompas neuronowy zwierząt działa niezawodnie już po około trzech nocach. W szczególności wzrok odgrywa kluczową rolę w orientacji latających lisów.

Kontekst naukowy i dalsze badania

Prace doktora Nachuma Ulanovsky'ego i jego zespołu wykraczają poza konkretne obserwacje. Cele badawcze obejmują także lepsze zrozumienie trójwymiarowej percepcji przestrzennej w mózgu ssaków. Wykorzystując miniaturowe urządzenia do pomiaru aktywności neuronów podczas lotu latających lisów, badacze mają nadzieję zyskać nowe spojrzenie na nawigację, pamięć przestrzenną i percepcję przestrzenną.

Do tej pory eksperymenty dotyczące orientacji ssaków odbywały się głównie w środowiskach dwuwymiarowych. Wyzwania związane z poruszaniem się w trójwymiarowym świecie rzeczywistym były do ​​tej pory często ignorowane. Coroczne wyprawy badawcze, które rozpoczęły się w 2023 r., oraz planowana druga wyprawa w 2024 r. mają pomóc w lepszym zrozumieniu mechanizmów nawigacji człowieka.

Projekt jest wspierany przez różne fundacje, a do odkryć wnieśli wkład Europejska Rada ds. Badań Naukowych, w tym naukowcy tacy jak dr Liora Las i dr Abdalla Ali (Uniwersytet Stanowy Zanzibaru). W przyszłości prace nad komórkami kierunku głowy latających lisów mogą mieć daleko idące implikacje dla zrozumienia mechanizmów nawigacji w ludzkim mózgu, takich jak Instytut Weizmanna zgłoszone.