Новое исследование, проведенное в Австралии и Швеции, показало, как мозг стрекозы предугадывает движение своей добычи, что позволяет ей успешно охотиться. Эти знания могут привести к инновациям в таких областях, как зрение роботов.
Статья, опубликованная сегодня в журнале eLife исследователями из Университета Аделаиды и Лундского университета, предложила больше информации о сложности обработки информации мозгом у стрекоз, чем предполагалось ранее.
«До сих пор международное исследовательское сообщество в первую очередь рассматривало возможности млекопитающих, таких как люди, для изучения того, как животные могут предсказывать, где будет находиться движущийся объект в ближайшем будущем», - говорит партнер проекта доктор Стивен Видерман из Медицинская школа Аделаиды Университета Аделаиды.
«Понятно, что млекопитающие во многих отношениях являются более сложными организмами, чем насекомые, но с каждым открытием мы обнаруживаем, что стрекозы обладают острыми зрительными и нервными процессами, которые идеально подходят для использования в технологических достижениях», - говорит он.
Шведско-австралийское сотрудничество привело к открытию клеток головного мозга (нейронов) у стрекоз Hemicordulia, которые позволяют им прогнозировать преследование и ловлю летающей добычи. Эти нейроны позволяют сфокусироваться на маленьком объекте, который движется на сложном фоне, подобно тому, как люди могут отслеживать и ловить мяч, даже когда этот мяч движется на фоне ликующей толпы.
Профессор Дэвид О'Кэрролл, профессор биологии Лундского университета, говорит: «Нейроны стрекозы могут выбирать одну цель из массы визуальной информации, которую получает мозг, например движение другого насекомого., а затем предсказать его направление и будущее местоположение. Стрекоза, как и человек, делает эту оценку на основе пути, по которому движется объект.
Другими словами, стрекоза делает что-то очень похожее на то, что мы делаем, когда следим за движущимся мячом. Несмотря на существенные различия в сложности мозга, эволюция привела к тому, что насекомое использует свой мозг для продвинутого визуального восприятия. процессы, которые обычно рассматриваются только у млекопитающих».
Аспирант Университета Аделаиды Джозеф Фабиан и другие члены команды смогли записать нейроны, обнаруживающие цель, в мозгу стрекозы. Эти нейроны увеличили свои ответы в небольшой «фокусной» области прямо перед местоположением отслеживаемого движущегося объекта. Если объект затем исчезал из поля зрения, фокус со временем распространялся вперед, позволяя мозгу предсказать, где цель, скорее всего, снова появится. Предсказание нейронов основывалось на предыдущем пути, по которому летела добыча.
«Это захватывающее открытие, которое помогает нам понять, как отдельные нейроны делают расширенные прогнозы, основанные на прошлой истории», - говорит доктор Видерман.
"Наша команда убеждена, что эти результаты будут иметь практическое применение, особенно в разработке искусственных систем управления и обзора, таких как самоуправляемые транспортные средства и бионическое зрение."