Fúzy morských levov im pomáhajú dotýkať sa sveta okolo nich, rovnako ako naše končeky prstov

(Rhododendrites/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0)

Ľudia majú úžasné končeky prstov. Sú citlivé a možno ich pohybovať po objektoch, aby ste cítili ich mäkkosť, textúru, veľkosť a tvar. Tieto pohyby sú zložité a „špecifické pre určitú úlohu“. To znamená, že si osvojíte rôzne pohyby v závislosti od toho, čo chcete s objektom cítiť.

Stláčame alebo tlačíme predmety, aby sme posúdili mäkkosť a hmatom okolo okrajov predmetov, aby sme posúdili veľkosť a tvar. A ak by ste chceli cítiť textúru predmetu, prešli by ste po povrchu končekmi prstov.

Byť schopný adoptovať rôzne pohybové stratégie ukazuje, že môžeme presne ovládať pohyby končekov prstov a čerpať z našich minulých skúseností, aby sme venovali pozornosť dôležitým aspektom objektu – napríklad okrajom tvarov a povrchom textúr.



To znamená, že máme vysokú úroveň kontroly nad svojim zmyslovým vnímaním a nazývame to aktívne dotykové snímanie.

Snímanie dotyku u cicavcov

Väčšina cicavcov nemá také pohyblivé alebo citlivé končeky prstov ako ľudia. Namiesto toho majú fúzy, čo sú chĺpky citlivé na dotyk na ich tvárach a používajú sa na vedenie pohybu, hľadanie potravy a skúmanie predmetov.

Neurovedci boli študujúcich fúzy už desaťročia, najmä u laboratórnych potkanov a myší, snažiac sa pochopiť, ako sa signály z fúzov spracovávajú v mozgu. Ale až teraz si uvedomujeme, že aj fúzy sa pohybujú úžasnými stratégiami, rovnako ako naše prsty.

Potkany, myši a niektoré iné cicavce môžu pohybovať fúzmi sem a tam skenovacím pohybom nazývaným „šľahanie“. Šľahanie je jedným z najrýchlejších pohybov, ktoré môžu cicavce robiť, u myší sa vyskytuje až 25-krát za sekundu.

Keď sa potkany a myši dostanú do kontaktu s predmetmi, tiež ich adoptujú iné pohyby fúzov . Patrí medzi ne zhlukovanie fúzov, aby sa ich viac dotýkalo povrchu, ľahké dotyky, ktoré umožňujú jasnejšie signály proti povrchu, a spomalenie pohybov fúzov, aby sa dotýkali povrchu dlhšie.

Nikto však nevedel, či zvieratá dokážu prispôsobiť svoje pohyby fúzov špeciálne pre rôzne úlohy.

Takéto „úlohovo špecifické“ pohyby by boli vzrušujúcim objavom, pretože by naznačovali presnú úroveň kontroly nad ich senzormi a vnímaním.

Výber kandidátskeho druhu

Prvým krokom pri zodpovedaní tejto dôležitej otázky bol výber pravdepodobného kandidátskeho druhu pre náš výskum.

Plutvonožce vrátane tuleňov, uškatcov a mrožov majú fúzy, ktoré sú obzvlášť hustý a dlhé, vďaka čomu sa dajú ľahšie merať ako u menších cicavcov, ako sú myši.

Majú tiež jedny z najcitlivejších fúzov spomedzi všetkých cicavcov – dokážu rozoznať textúry a tvary s rovnakou citlivosťou ako končeky ľudských prstov, aj v studenej vode keď by nám znecitliveli prsty.

Sú tiež pohyblivé. Už predtým sme zistili, že kalifornské uškatce robia najväčší a najviac kontrolovaný pohyby fúzov v porovnaní s tuleňmi a tichomorskými mrožmi.

Tieto faktory plus ich schopnosť vykonávať úlohy rozlišovania objektov – na základe ktorých by mohli rozlišovať medzi objektmi veľkosť a tvar – urobil z kalifornských uškatcov ideálny predmet nášho skúmania pohybov fúzov špecifických pre danú úlohu.

Naša práca s Lo

Pre naše štúdium , použili sme morského leva, Lo, na celý rad experimentov. Mať iba jedného jedinca je bežné v štúdiách na morských cicavcoch, ale vyvíja to tlak na vyšetrovateľov, aby od tohto jedinca zbierali kvalitné a vysoko kvantitatívne údaje.

Lo bola vycvičená, aby dokončila úlohu rozlišovania textúr iba pomocou svojich fúzov.

Medzi ostatnými rušivými rybami musela nájsť objekt strednej textúry v tvare ryby. Splnila aj úlohu rozlišovania podľa veľkosti, ktorou bolo nájsť stredne veľkú rybu medzi inými rušivými prvkami, a vizuálnu úlohu nájsť sivú rybu medzi inými farebnými rušivými predmetmi (uškatce používajú pri vizuálnych úlohách veľmi malé pohyby fúzov).

Lo bola natočená pri vykonávaní úloh tisíckrát a na videu boli sledované jej polohy fúzov a hlavy.

Pri pohľade na údaje a videozáznam bolo jasné, že Lo robila fúzy špecifické pre danú úlohu. Robila prudké pohyby po textúrovaných povrchoch a prehmatávala okraje rôznych veľkostí tvarov. Tieto špecifické pohybové stratégie využívajú aj ľudia končekmi prstov.

Schopnosť prepínať stratégie skúmania fúzov medzi hmatovými úlohami umožnila Lo vykonávať úlohy efektívne. Lo našiel správnu rybu takmer vo všetkých pokusoch a rozhodoval sa rýchlo, za menej ako pol sekundy. Videozáznamy ostatných uškatcov tiež ukázali, že používajú rovnaké stratégie, takže si myslíme, že to môže byť medzi kalifornskými uškatcami vo všeobecnosti bežné.

A teraz ďalšie zvieratá

Vidieť zachované rovnaké pohybové stratégie od pohybov fúzov uškatcov po pohyby končekmi ľudských prstov ukazuje, aké dôležité sú tieto stratégie pre zlepšenie dotykových signálov pri rôznych úlohách.

Je pravdepodobné, že iné druhy plutvonožcov budú schopné vykonávať pohyby fúzov špecifické pre danú úlohu, pretože majú tiež citlivé, pohyblivé fúzy. My sme vyšetrovanie toto teraz spolu s inými druhmi mäsožravcov, ako sú vydry.

Toto je prvýkrát, čo bolo zdokumentované snímanie dotyku fúzov pre danú úlohu. Ukazuje, že štúdium fúzov nám môže poskytnúť dôležité poznatky o kontrole pohybu zvierat, ako aj o ich vnímaní a poznaní.

Robyn Grant , prednášajúci v oblasti porovnávacej fyziológie a správania, Manchesterská metropolitná univerzita .

Tento článok je znovu publikovaný z Konverzácia pod licenciou Creative Commons. Čítať pôvodný článok .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.