Wetenschappers hebben ontdekt hoe vliegen in de ruimte navigeren

Heb je ooit nagedacht over hoeZijn insecten georiënteerd in de omringende ruimte? Niet dat deze kennis belangrijk is voor ons bestaan, maar het stelt je in staat om meer te leren over de neurofysiologie van lagere levensvormen, die in de toekomst de systemen van kunstmatige intelligentie en navigatiesystemen van dezelfde zelfgestuurde robots en drones zullen verbeteren. Dus konden onderzoekers van Howard Hughes Medical University vaststellen hoe Drosophila-vliegen zich oriënteren. En het bleek heel ongebruikelijk te zijn.

Blijkt dat vliegen een behoorlijk interessant zenuwstelsel hebben

Hoe vliegen een weg vinden

Zoals gemeld op de website van de universiteit, wetenschapperswaren in staat om te ontdekken dat insecten een soort 'mentale kaart van de ruimte' vormen, waarmee ze de bewegingsrichting kunnen aangeven wanneer er nieuwe signalen binnenkomen. Vliegen gebruiken visuele aanwijzingen om hun 'milieukaarten' te verbeteren.

Eigenlijk het experiment zelf. De vlieg wordt direct onder de microscoop gefixeerd. Aan de andere kant zijn lichtbronnen

Om te bepalen hoe vliegtgeoriënteerd in de ruimte, plaatsten wetenschappers ze op een speciale bal verlicht door zwarte en blauwe lichten. De vlieg was "vastgebonden" om op één plaats te blijven, maar tegelijkertijd konden de insecten hun poten en vleugels verplaatsen om te proberen te verplaatsen naar een mijlpaal dat hun het aantrekkelijkst lijkt. Vervolgens registreerden wetenschappers de neurale activiteit van vliegen.

We konden het gevoel daadwerkelijk opnemenrichtingen van insecten. En met slechts een paar visuele informatie, kunnen vliegen een hele kaart van hun omgeving maken. Dergelijke 'ruimtelijke kaarten' in de hersenen kunnen worden aangepast aan nieuwe visuele objecten die in het gezichtsveld verschijnen. Dit is een verbazingwekkend fenomeen, vooral voor zo'n klein zenuwstelsel. Zegt Yvette Fisher, een medewerker van Howard Hughes Medical University en hoofdauteur van de studie.

De verkregen resultaten geven een nieuw idee overhoe de hersenen een kaart van de ruimte kunnen construeren, terwijl ze flexibel genoeg blijven om zich aan te passen aan nieuwe omstandigheden. Dit werk is ook belangrijk om te begrijpen hoe andere dieren in het wild navigeren: van insecten zoals mieren en mestkevers tot zoogdieren zoals muizen en mogelijk zelfs mensen. Wilt u meer weten over dit onderwerp? Abonneer je op ons op Yandex.Zen. Daar vindt u veel nuttige informatie uit de wereld van geavanceerde technologie.

Drie verschillende kleuren geven drie neuronen aan die visuele signalen naar het kompas in de hersenen van de vlieg geven.

Zoals de onderzoekers ontdekten, hebben vliegen een ring van'Kompasneuronen' in de hersenen die de oriëntatie van de vlieg in de ruimte weerspiegelen. Wanneer een vlieg in een bepaalde richting kijkt, is er een golf van activiteit in neuronen ergens rond de ring. Wanneer de vlieg draait, beweegt de impuls om de nieuwe oriëntatie van de kop van de vlieg weer te geven. Dit is vergelijkbaar met de manier waarop de kompasnaald roteert om constant naar het noorden te wijzen.

Deze kompasneuronen reageren op vliegenzelfs in pikkedonker, maar het toevoegen van visuele signalen geeft de vliegen een nog beter richtingsgevoel. De vraag is hoe het kompas twee informatiebronnen, bochten en visuele signalen houdt, volledig synchroon met elkaar. Een voorgestelde verklaring is dat elk visueel neuron elk kompasneuron raakt. Deze verbindingen creëren een kaart in het brein van een vlieg. Herhaalde observatie van een oriëntatiepunt op een bepaalde plaats versterkt de verbindingen tussen neuronen.

Om je gissingen in de arena te testeninsecten voegden nog een lichtbron toe. Toen veranderde de activiteit van de hersenkaart - de richting werd periodiek 180 graden gedraaid, omdat de vlieg niet kon bepalen in welke richting hij moest vliegen.

Dit is interessant: # video's | Hoe zitten vliegen op het plafond?

Maar na een tijdje werd alles weer normaal enhet insect heeft voor zichzelf een object gekozen waar het naartoe zou willen. Wetenschappers zeggen dat deze veranderingen binnen enkele minuten plaatsvinden en overeenkomen met het tijdsbestek dat we subjectief voelen wanneer we in een onbekende omgeving aankomen en het onderzoeken.

De verbinding wordt sterker wanneer de vlieg deze ervaring herhaalt, waardoor de verbinding tussen neuronen in de loop van de tijd wordt versterkt. - zeggen de wetenschappers.

Zoals reeds vermeld, een soortgelijke studieHet zal niet alleen helpen om de fysiologie van insecten en andere vertegenwoordigers van de fauna beter te bestuderen, maar ook om de navigatie-algoritmen van robots, zelfrijdende drones en systemen die bezig zijn met het bouwen van terreinkaarten te verbeteren.