Potkani používají své vousky podobným způsobem jako lidé hmat: tak jako slepci pohybují svými konečky prstů po povrchu předmětu, aby vnímali jeho tvar a strukturu povrchu, tak potkani pohybují svými vousky. Nyní se neurologové z Massachusetts Institute of Technology (MIT) dopracovali k objevům, které by mohly pomoci dalšímu pochopení smyslového vnímání napříč živočišnými druhy. Výzkumníci použili při pokusech speciální vysokorychlostní videokamery k odhalení aktivity potkaních vousků a objevili slaboučné pohyby, které tvoří základ potkaního vnímání okolního prostředí.
„Potkani se spoléhají na své vousky, když hledají cestu ve tmě, a proto věnují velkou část svého mozku na dekódování příchozích signálů,“ vysvětluje Christopher Moore, člen McGovern Institute for Brain Research na MIT a hlavní autor studie vyšlé v únorovém čísle časopisu Neuron. Neurologové zajímající se smyslovým vnímáním studovali intenzivně systém vousků, ale informace přenášené do mozku prostřednictvím pohybu vousků až dosud zůstávaly tajemstvím.
Jak asi může vypadat vjem založený na pohybu vousků? Představte si, že přejedete tyčí přes plaňkový plot. Frekvence vibrací závisí na mezerách mezi plaňkami, ale pocit v ruce je ovlivněn také délkou a pružností tyče a rychlosti jejího pohybu.
Moore usuzuje, že pohyb vousků a mechanické vlastnosti musí mít podobný vliv na informace, které přenáší do mozku. Vousky jsou uspořádány specifickým způsobem kolem čenichu s těmi nejkratšími vpředu. Pokusy s izolovanými vousky měly demonstrovat, že kratší vousky jsou „vyladěny“, stejně jako struny na harfě, k rezonování na vyšších frekvencích a vytvářejí mapu frekvenčních informací uvnitř mozku. Ale až do teď nikdo nedokázal sledovat detailní způsob pohybu vousků u volně se chovajících zvířat.
Stejně jako famózní obrázky kulek procházejících jablkem, které dělal Harold „Doc“ Edgerton z MIT, tak zpomalená verze těchto nových filmů poskytuje první pohled na tyto mikropohyby, které vousky přenáší do potkaního mozku.
Ritt strávil několik let vývojem videosystému, který zachytí pohyby vousků v rychlosti 3 200 snímků za sekundu a automatický sledovací systém k analýze výsledků té záplavy videodat – asi 1 gigabyte za sekundu.
Při experimentu učili výzkumníci potkany, aby si vybrali buď jemný nebo hrubý povrch s použitím svých vousků. Správný výběr byl odměněn čokoládovým mlékem a pohyby vousků byly zaznamenány na video. Analýzy videozáznamů odhalily neočekávaný komplexní soubor pohybů, zahrnující periodické vlny pohybů, když se potkan dotkl jemného povrchu a nepravidelný, rozsáhlý a velmi rychlý pohyb, když se dotkli hrubého povrchu.
„Tyto zákonitosti jsou mnohem větší a komplexnější než kterékoliv z předchozích pozorování, např. zvířat v narkóze, a jsou klíčem k potkanímu vnímání a chování,“ komentuje Moore.
VIDEO
Zdroj: Massachusetts Institute of Technology
Diskuze:
