Резникова, 2007 и др. работы автора
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Как муравьев учили считать
Профессор Ж.И.Резникова (НГУ)
Муравья-разведчика выпускали на арену с дихотомическим лабиринтом, на одной из ветвей которого находился корм. После его обнаружения муравей возвращался в гнездо и передавал информацию о местоположении кормушки муравьям-фуражирам.
Чтобы исключить возможность ориентации фуражиров по запаховому следу, лабиринт заменяли новым той же конфигурации. Разведчика изолировали. Фуражиры находили корм, выбирая и «считая» повороты. Известно, что муравьи используют химические, тактильные и акустические сигналы для передачи информации, однако какие параметры этих сигналов являются информативными до сих пор не выяснено.
Разные лабиринты
Передача информации о поворотах только в одну сторону (Л-Л-Л-Л-Л-Л) занимает меньше времени, чем в разные (П- Л-П-Л-Л-П)
«Локализация памяти»
Pascual, Preat, 2001
Розовым цветом показаны DAL-нейроны, зеленым — нейроны, с которыми DAL образуют синапсы
Мутанты с дефектными нейронами из чашечек и латеральной зоны грибовидных тел «теряют долговременную память»
Ann-Shyn Chiang et al., 2003
Альфа-доли грибовидных тел играют важную роль в процессах памяти у Drosophila
Где именно синтезируются новые белки, приводящие к образованию новых синаптических контактов?
Обонятельный сигнал поступает от чувствительных нейронов к грибовидным телам, там информация обрабатывается вместе с синхронными сигналами от других рецепторов, и в результате формируется специфическая картина обонятельного возбуждения. Сгруппированная информация — кратковременная память — передается в DALнейроны. Под действием новых сигналов они трансформируют имеющиеся синапсы или образуют новые. Так информация преобразовывается для долговременного хранения. При необходимости вспомнить обонятельный образ происходит обращение к DAL, и информация о запахе передается обратно в грибовидные тела. Chen et al., 2012
Шмель и веревочка. Социальное обучение
Шмелей обучали с помощью веревочки доставать диски с кормом (он находился в центре) из-под плексигласовой пластины. Этой технологией овладело более
половины исследованных шмелей. С подобной задачей насекомые в природе не
сталкиваются. Другой группе шмелей, помещенных в прозрачные контейнеры, давали возможность наблюдать за действиями обученных шмелей. Выяснилось, что способ извлечения диска из-под пластины усвоили свыше 60 % насекомых из второй экспериментальной группы. Такое поведение – пример социального обучения, способствующего формированию и закреплению новых полезных навыков.
Alem et al.,2016
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
МФК: Мозг, как он устроен и работает
Становление поведения в раннем онтогенезе: сенсорные системы, мозг, реакция
Татьяна Борисовна Голубева tbgolubeva@list.ru
2018
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
П.К. Анохин, 1898-1974
Формирование поведения и функциональных систем в онтогенезе подчиняется определенным закономерностям.
Принципы развития поведения, или принципы системогенеза:
Гетерохрония созревания – разновременное морфологическое и функциональное созревание разных отделов системы на каждом уровне
– подчиняется необходимости подготовить развивающийся организм к смене экологической обстановки (например, к рождению, вылету из гнезда).
Принцип минимального обеспечения – незрелая структура
начинает функционировать как только ее состояние позволяет выполнять свойственную ей функцию, задолго до своего полного, «взрослого» состояния.
Консолидация функций – поведение возможно только при наличии нисходящих влияний из центральной нервной системы.
Смена ведущих афферентаций.
Афферентация –
это информация, выраженная потоком нервных импульсов, поступающих от экстеро- и интерорецепторов в цнс.
В организации ранних форм поведения важнейшее место принадлежит сенсорным процессам, опосредующим взаимодействие развивающегося организма и видоспецифической среды.
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
George Ellett Coghill (1872 – 1941)
В предисловии к книге, излагавшей 4 лекции, прочитанные в Кэмбриджском университете, Когхилл говорит о разочаровании в традиционной нервной анатомии:
«Конечно, в традиционной нервной анатомии имелась основа для
изучения физиологии и патологии: нейрон, проводящие пути, локализация двигательных функций в коре, органы чувств и т.д.; т.е. все то, что вело к представлению о нервной системе как о телефоне или телеграфе с проводами, переносящими «сообщения». Однако сравнительная анатомия функциональных элементов нервной системы привлекала мое внимание с точки зрения интерпретации нервной системы лишь до тех пор, пока быстро растущая литература о поведении животных не внушила мне мысль изучить параллельно развитие поведения и развитие нервной системы. Мне казалось, что для научного изучения поведения основным является вопрос о том, развивается ли тип поведения животного беспорядочно или в определенном порядке, и если такой порядок существует, имеется ли соответствующий порядок в анатомическом и функциональном развитии нервной системы?…»
(Когхилл, 1934)
Новорожденные личинки длиной до
1,1 см, первые 5-6 дней питаются
за счет желточного мешка
Аксолотль Ambystoma mexicanum
Особенность аксолотля состоит в том, что он достигает половозрелости и становится способным к размножению не превратившись во взрослую форму, не претерпев метаморфоза (неотения)
Когхилл (1934) объясняет причины, побудившие его выбрать личинку амбистомы:
…практически полное отсутствие специализации в его строении голова построена симметрично. Органы специальных чувств – зрения, обоняния и осязания – развиты хорошо, но не чрезмерно, ухо – орган равновесия, как орган слуха развито слабо. Шея, туловище, хвост – объединены в один симметричный двигательный орган наиболее первобытного типа среди позвоночных.
Рекомендовано к изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/
Стадии развития плавательных движений личинки амбистомы
1 - Немоторная – дендриты сенсорных и аксоны моторных клеток уже достигли кожи и мышц, но между этими клетками еще нет контакта. Есть прямая реакция мышцы на раздражение, но тактильная стимуляция остается без ответа. Спонтанных движений нет.
2 – S – фаза. Ранняя флексорная стадия. Личинка отвечает на внешнее раздражение сгибанием (флексией). В это время развиваются базальные вставочные клетки спинного мозга, соединяющие сенсорную клетку одной стороны с моторной клеткой противоположной стороны продолговатого и спинного мозга. Поэтому личинка сгибается в противоположную сторону.
32 стадия
113 час
3 – По мере развития вставочных клеток в направлении от продолговатого мозга к хвосту появляется следующая стадия – кольца или петли,
