Что происходит в мозгу крокодила, когда он слышит сложные звуки? Международная исследовательская группа под руководством доктора Феликса Стрёкенса из кафедры биопсихологии Рурского университета в Бохуме (RUB) дала ответ на этот вопрос. Сначала исследователи исследовали хладнокровную рептилию с помощью функциональной МРТ. Таким образом, они смогли определить, что сложные стимулы запускали паттерны активации в мозгу крокодила, подобные таковым у птиц и млекопитающих, - глубокое понимание эволюции. Результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 25 апреля 2018 года.
Ссылка на динозавров
Крокодилы считаются одними из самых древних видов позвоночных и почти не изменились за более чем 200 миллионов лет. Соответственно, сегодня они составляют связующее звено между динозаврами и видами птиц. «Таким образом, анализ мозга крокодилов обеспечивает глубокое понимание эволюции нервной системы у млекопитающих и может помочь нам понять, в какой момент сформировались определенные структуры мозга и связанные с ними модели поведения», - объясняет Феликс Стрёкенс.
Преодоление технических препятствий
Целью, которую преследовала группа исследователей из Ирана, Южной Африки, Франции и Германии, было изучение нильских крокодилов и выяснение того, как в их мозгу обрабатывается сенсорная информация. С этой целью они применили функциональную МРТ (фМРТ) - метод, который обычно используется в клинической диагностике и исследованиях, но никогда еще не применялся для изучения хладнокровных рептилий.«На первом этапе нам пришлось преодолеть ряд технических препятствий, - говорит член исследовательской группы Мехди Бехрузи. «Например, нам пришлось настроить сканер на физиологию крокодила, которая сильно отличается от физиологии млекопитающих в нескольких аспектах».
Удивительное сходство узоров
Впоследствии исследователи подвергли животных воздействию различных визуальных и слуховых раздражителей, включая классическую музыку Иоганна Себастьяна Баха. В то же время они измеряли активность мозга животных. Результаты показали, что дополнительные области мозга активируются при воздействии сложных раздражителей, таких как классическая музыка, в отличие от воздействия простых звуков. Паттерны обработки сильно напоминают паттерны, обнаруженные у млекопитающих и птиц в аналогичных исследованиях.
Обработка паттернов, сформированных на ранней стадии
Следовательно, исследователи предполагают, что фундаментальные нейронные механизмы обработки сенсорных стимулов сформировались на ранней стадии эволюции и что их можно проследить до одних и тех же истоков у всех позвоночных.
Успешно применив фМРТ для исследования рептилий впервые в мире, исследователи, кроме того, продемонстрировали, что метод действительно работает для пойкилотермных организмов. Таким образом, эту неинвазивную технологию можно использовать для многих других видов, которые еще недостаточно изучены.