Гълъби в полет мислят не само за забележителностите

Видео: шишчета и гълъби (18+)

Гълъбите са известни със способността си да намерят своя път за вкъщи от непозната област. Биолозите наричат ​​това "на път за дома" (от дома - къщата). Тази способност хората в миналото са използвани собствени цели: гълъбите бяха навсякъде за пощенските услуги.

Когато гълъбите летят до къщата, те, както и мигриращи птици използват различни улики. Те се фокусират върху позицията на слънцето в магнитното поле на Земята, дори, може би е изненадващо, че по миризмата. Те използват и за хоризонтална ориентация: реки, пътища, населени места и др

За проучване на миграцията на птиците е по-лесно с появата на GPS. Чрез поставянето на птиците миниатюрен GPS-приемник, можете да следите точно нейното движение. Но за да разберем по-добре механизмите на птица навигация, учените биха искали "да се потърсят в мозъка" по време на полета. За дълго време, че е технически невъзможно, а тя позира проблем изглежда нерешим.

Направете го за първи път успя международен екип от учени, водени от професор Ханс-Петер Лип (Hans-Peter Лип) от Института по анатомия, Цюрихския университет (Институт по анатомия Университета на Цюрих), в които има нашите сънародници. Алексей Висоцки, който сега работи в Института по Neuroinformatics (Институт по Neuroinformatics, Университета на Цюрих), Джакомо Дел Омо (Giacomo Dell&rsquo-Омо), Институт по анатомия в Университета на Цюрих, Александър пачване (Департамент за висшата нервна дейност Биологически факултет на Московския държавен университет) и колегите му са създали първото устройство в света да записва електрическата активност на мозъка на гълъб по време на полета.

"Летящият EEG"

Такова устройство, наречено neyrologgerom биолози. Той продължи да се подобрява, и най-важното - е с намален размер. Neyrologger 2 (Neurologger 2), че изследователите са използвали през последната книга, тежи само два грама със захранването, а размерът му - около милиардкв. см. Той съдържа 256 MB памет и може да открива четири канала ЕЕГ (с четири електроди) при скорост 9600 проби в секунда за.

Този миниатюрен encephalograph включва единица за филтриране на каскада усилвател на сигнала, микроконтролер за сигнал дигитализация и единица за съхранение. Устройството също така записва по посока на главата на гълъб и електромиограма на мускулите. Цялата тази конструкция е закрепена към главата на птицата.

Neyrologger свързан с микроелектрода, които по време на работа гълъба имплантиращия епидурално - което означава, че те се намират на повърхността на твърдата мозъчна обвивка. Запис на електроди, разположени над учени визуален wulst (птици специфична мозъчна област, участващи в обработката на възприятие и визуална информация), и по следващата зона, където по-сложни анализи.

Видео: Дивите котки зверове дори в плен

отговор на мозъка, за да визуален обект

26 гълъби и от двата пола, които живеят в гълъбарника в Италия, на 25 км от Рим и не далеч от брега на Средиземно море. Те редовно се обучават, за да намерите пътя към дома, управлявал 50 км.

Преди да започнете опитите на полета, че е необходимо да се разберат характеристиките на птиците ЕЕГ. Следователно, първата Експериментът бе проведен при учените писалката. "Показателите на честотата на електрическата активност на мозъка на птици, различни от плъхове и мишки - нормални лабораторни животни, - обясни кореспондент Infox.ru Алексей Висоцки. - Ние показахме, че в средносрочен и високочестотни вълни вече корелират с поведение, отколкото с ниска честота ". Учените са разделени възможно гълъб електрически мозъчната активност на няколко диапазони. Повечето от тях са свързани с поведението оказа обхватите C (от средата на 12&минус 60 Hz) и висока честота D (60&минус-130 Hz) и Е (130&минус 200 Hz).

Волиерата експерименти, учените са показали, че когато един гълъб, взирайки се в обект в мозъка му вълни се усилва средно честота (C-лента). И ако обектът се намира от едната страна на птицата, ЕЕГ променило в обратната полукълбо, защото по пътя на визуална информация в мозъка се пресичат. И ако гълъб лети пред едното око затворено, мозъка отговор към обект в зрителното поле се наблюдава от една и съща страна.

В полет експерименти, проведени гълъби освен neyrologgera GPS-приемник под формата на чиния, която е фиксирана на гърба на птицата. GPS тежеше около 25 грама. Тъй като това тегло за гълъб осезаем, на първо място е обучен да извършва контрол на натоварването на една и съща тежест на гърба, а преди полета носеше GPS. Той записва начина, по който една птица с точност до 5 метра в секунда.
От открито море до родния дом

Птиците са били отведени в морето, на 18 км от брега на морето и на 30 км от гълъбарника, а има и освободени. Те бързо намери пътя към дома, средно, в продължение на 38 минути, а скоростта им е в границите от 60 до 80 км в час. Това показва, че допълнително тегло neyrobloggera и GPS за да не пречи на птиците в полет.

След връщането на гълъби, учените екстрахират информацията от устройствата памет и анализирани. GPS им даде с релсите - по маршрута на птиците и neyrologger показа как промените в момент електрическата активност на мозъка.

На първо място, гълъби излетяха над морето, над униформа пейзаж без никакви визуални знаци. Но когато стигнаха до брега, те започнаха да позната територия, където те летяха една магистрала и друга магистрала кръстопът.

Flying над морето гълъби, придружени от висока честота на дейност, която намалява с приближаването на брега. В синьо море, очевидно, е трябвало да бъдат използвани за клавишите за навигация, като позицията на слънцето и на магнитното поле. Midrange активност е ниска, но се увеличава пикове при приближаване към брега по време на полет над морето.

При полети над земята картината е различна. Midrange активност в интервала от С се увеличава, когато се приближава някакъв ориентир пейзаж: магистрали, кръстовища или когато гълъбите са виждали родния гълъб. Така че ние празнуваме всички обекти, които са били на гълъб интерес. Това не е само маркери за навигация, но и други интересни неща, като например хранене в областите, в които стада от диви гълъби стичат. Neyrologger птици отбелязват интерес към тези обекти. Където активността средата на печалба започва през зона на 150 метра от обект на интерес. Ако забележителност е от едната страна в размер на гълъб, силна активиране на ЕЕГ се наблюдава от противоположната страна.

Интересното е, че когато гълъби, произведени в групи от по 6 птици, активност в интервала от C те също подобрена чрез приближаване на обектите на интерес, но по-малко от единични птици. Очевидно, когато група от птици летят, те плащат по-малко внимание на визуални ориентири като пръчка заедно и да следват една от друга. Единични птици летят с малко по-нисък процент, отколкото в група (8,3 км в минута срещу 5.6 km в минута).

Близо гълъбарника има открита яма, ясно се вижда от въздуха. Някои гълъби, привлечени от този обект, ние се обръщаме към кариера (което бе придружено от средата на честота дейност в обратната полукълбо) и след това прехвърлени до гълъбарника. В момента, когато те осъзнаят, че летят не е там и смени посоката, имаше прилив на висока честота дейност. Висока честота активност се засилва при липсата на видими ориентири (в морето или когато видимостта е лошо), или когато птиците са първата позната забележителност и да коригира своя полет.

Какво прави ЕЕГ по време на полет

"Обмисляме среден клас дейност като отражение на визуалното възприятие и висока активност - като отражение на анализ на информацията, с по-високо йерархично ниво на мозъка, - казва Алексей Висоцки. - Например, когато е налице извличане на информация от паметта и вземането на решения ".

"Възможността за запис ЕЕГ птица в полет изглежда много проблематично. Това не е правено досега. Това се оказа, - това е наистина голям успех - продължава учен. - Ние показахме, че методът на ЕЕГ, които досега са били използвани само в лабораторни условия, може да се използва в естествени проучвания. И използвам, за да се разбере как мозъкът е ориентирана към външния свят. "

Според него, историята на работата е следната. Първите опити за запис на ЕЕГ гълъб в полет са направени от Съветския физиолог Kanevsky и колегите му през 1982 г.&минус-83, съответно. Те се използват радио телеметрия предавател за конвертиране и записване на електрическата активност в мозъка на гълъб лети в задната част на хеликоптера. Този метод не позволява да се получат висококачествени данни, и в същото време е много скъпо. В допълнение, хеликоптерът е силно повлиян от поведението на птици в полет.

От 2002 г. насам групата на професор Ханс-Петер Лип започна да работи по мини-encephalography за летящ гълъб. Първата опция neyrologgera е бил прикрепен към гърба на гълъба заедно с GPS. След това започва работата по за да се постигне чистотата на записи и да се намали теглото на устройството. Проектиран от Алексей Висоцки neyrologger 2 разрешено за разследването на навигационни гълъби на дълъг полет.