Neuroetologia: mitä se on ja mitä se tutkii?

Neuroetologia on tiede, joka on vastuussa eläinten käyttäytymisen tutkimisesta hermoston näkökulmasta. Tätä varten se käyttää kahta tieteellistä tieteenalaa: neurobiologiaa, joka tutkii hermosolujen organisaatiota ja rakennetta sekä niiden suhdetta käyttäytymiseen; ja etologia, tieteenala, joka tutkii eläinten käyttäytymistä niiden luonnollisessa elinympäristössä.

Tässä artikkelissa selitämme mikä on neuroetologia, mitkä ovat sen alkuperä ja sen tärkeimmät tutkijat ja tärkeimmät panokset tähän kurinalaisuuteen.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Mikä on etologia ja mikä on sen tutkimuskohde?"

Mikä on neuroetologia ja mitä se tutkii?

Neuroetologia on a tieteellinen kurinalaisuus, joka tutkii evoluutio- ja vertailevasta lähestymistavasta eläinten käyttäytymiseen liittyviä neurofysiologisia mekanismeja. Tämä suhteellisen uusi neurotiede keskittyy strategioiden soveltamiseen selvittämään, mitkä rakenteet ja hermoston toiminnot liittyvät eri lajien tyypillisen käyttäytymisen käyttöönottoon eläimet.

Kuten nimestäkin voi päätellä, tämä tieteenala yhdistää neurobiologian, joka tutkii tietoa hermoston solujen toiminta ja organisointi, jotka välittävät käyttäytyminen; Y

etologia, tieteenala, joka tutkii, miten ja miksi eläimet toimivat tavalla.

Saksalainen neurotieteilijä Jörg-Peter Ewert, yksi neuroetologisen tutkimuksen edelläkävijöistä, uskoo, että tämä tieteen tarkoituksena on yrittää vastata olennaisiin kysymyksiin, kuten mitä fysiologiset mekanismit selittävät käyttäytyminen; kuinka tämä käyttäytyminen kehittyy eläimessä; kuinka tietty käytös suosii yksilön ja sen jälkeläisten sopeutumista tai mikä on tietyn käyttäytymisen filogeneettinen historia.

Neuroetologian asiantuntijat he käyttävät tieteellisissä tutkimuksissaan eläimiä, joilla on ainutlaatuiset kyvyt ja jotka voivat toimia vertailumallina kun tutkit hermostosi ominaisuuksia ja kuinka se on pystynyt sopeutumaan koko kehityksen ajan ontogeneettinen (ja filogeneettisellä tasolla kaikilla lajeillaan) pystyä näyttämään tiettyjä käyttäytymismalleja, jotka sopeutuvat kontekstiin erityinen.

Tausta: Etologia ja Tinbergenin 4 kysymystä

Kuten olemme aiemmin kommentoineet, neuroetologia perustuu etologiaan, joka on vastuussa eläinten käyttäytymisen tutkimisesta. Yksi suurimmista panoksista tähän kurinalaisuuteen antoi viime vuosisadan alkupuoliskolla hollantilainen eläintieteilijä Nikolaas Tinbergen, jota pidetään yhtenä sen suurimmista edustajista.

Tinbergen ymmärsi eläinten käyttäytymisen stereotyyppisinä motorisina kuvioina joita hallitaan sekä sisäisillä fysiologisilla mekanismeilla että tietyillä ulkoisilla ärsykkeillä. Hänen mukaansa jokaiselle eläimelle annettaisiin tiukasti rajoitettu ja erittäin monimutkainen käyttäytymiskoneisto, joka on vakio koko lajissa tai populaatiossa.

Avain Tinbergenille ja etologeille yleensä oli vastata kysymykseen miksi eläimet käyttäytyä samalla tavalla kuin he ja yrittää vuorostaan ​​ymmärtää seuraavia sanottuihin avaimia kysymys:

Mikä on eläinten käyttäytymisen taustalla oleva valvontamekanismi?

Vastaus tähän kysymykseen merkitsisi ottaa huomioon sisäiset (hormonaaliset tai hermostolliset) ja ulkoiset tekijät (kosketus- tai visuaaliset ärsykkeet, s. esim.).

Kuinka tämä käyttäytyminen saavutetaan eläimenäytteen ontogeneettisessä kehityksessä?

Tämä vastaus tarkoittaisi eläimen historiasta tiedustelemista, määritetään mahdolliset geneettiset ja ympäristövaikutukset, jotka ovat edistäneet mainittua kehitystä.

Mikä on tietyn käyttäytymisen mukautumis- tai selviytymisarvo?

Tässä vastauksessa tulisi ottaa huomioon muun muassa evoluution merkitys tai tiettyjen eläinten käyttäytymisen valikoiva etu.

Kuinka tämä käyttäytyminen on kehittynyt eläinlajin historian aikana?

Tässä tapauksessa vastaus olisi huomioon kyseisen käyttäytymisen evoluutiohistoria, analysoimalla evoluutiotekijät, jotka ovat välttämättömiä käyttäytymisen ilmetessä lajeissa.

• Saatat olla kiinnostunut: "Neurotieteet: uusi tapa ymmärtää ihminen"

Neurobiologian vaikutukset

Neurobiologia, joka tutkii biologisia mekanismeja, joilla hermosto säätelee käyttäytymistä, on toinen tieteenaloista, joista neuroetologiaa ravitaan. Tämä tiede on lähinnä velkaa useille teknisille ja teoreettisille edistysaskeleille hermoston tutkimuksessa, joka tapahtui myös 1900-luvun puolivälissä.

Tässä mielessä neurobiologian nousua leimasi useita virstanpylväitä: Ramón y Cajal esitteli neuroniopin, esitys Hodgkinin ja Huxleyn toimintapotentiaalimallin kehittäminen sekä histologisten, stimulaatio-, tallennus- ja yhteysseurantatekniikoiden kehittäminen hermosoluinen.

Nämä edistykset tekivät Tinbergenille helpommaksi vaatia 1970-luvulla synteesiä etologian ja neurobiologian välillä. neuroetologialle, vaikka aluksi se ei ollutkaan helppoa, koska menetelmien saamisessa oli suuria vaikeuksia soveltuu yksittäisten hermosolujen tai hermokudosten toiminnan yhdistämiseen eläimen käyttäytymiseen sen elinympäristössä luonnollinen.

Lopuksi, useat tutkijat edistivät neuroetologian kehitystä; Esimerkiksi Erich von Holst pystyi aivojen stimulaatiotekniikallaan osoittamaan useat eläinkokeet, joiden mukaan kanojen tiettyjen aivojen alueiden stimulointi voisi saada aikaan malleja aggressiivinen käyttäytyminen; o Karl Von Frisch, Hansjochem Autrum ja Ted Bullock, jotka olivat edelläkävijöitä tutkimuksessa mehiläisten, niveljalkaisten ja mehiläisten erityiskäyttäytymisen taustalla olevat neurofysiologiset näkökohdat Kalat.

Jorg-Peter-Ewertin tutkimukset

Kuten alussa mainitsimme, Jorg-Peter-Ewert on yksi tutkituimmista neuroetologian tutkijoista. Yksi hänen tärkeimmistä tutkimuksistaan ​​tehtiin sammakkoeläimillä, erityisesti tavallisen rupikonnan yksilöillä, tavoitteena tutkia näiden eläinten selektiiviseen vastekykyyn liittyviä hermomekanismeja.

Saksalainen tiedemies tutki kahta visuaalisesti hallittua käyttäytymistyyppiä: saaliin suuntaamisen tai sieppaamisen sekä välttämisen tai pakenemisen. Sieppaamaan vastauksia hän käytti visuaalisia ärsykkeitä, kuten pitkiä, ohuita, tummia palkkia. (esittäen olevansa matoja), mikä aiheutti nopean reaktion rupikonnassa, kun se liikkui sen läpi verkkokalvot.

Heti kun kaksi sivutankoa lisättiin ärsykkeeseen ("l" -muotoisena), rupikonnan hyökkäysvaste pyrki estymään ("matosta" tuli "ei-mato"). Eläimen verkkokalvossa olevat ganglionisolut reagoivat kohteisiin oikealla nopeudella ja muodolla, mutta he eivät kyenneet erottamaan matojen ja muiden matojen ärsykkeitä.

Tutkimuksessa havaittiin, että optisen tektumin nimisen rakenteen stimulointi loi rupikonnan hyökkäysvasteeseen liittyvän käyttäytymismallin; ja toisaalta talamuksen tiettyjen osien sähköisellä stimulaatiolla saadaan aikaan puolustava paeta ja lentovasteet.

Tämä tutkimus on vain yksi esimerkki siitä, mikä oli aikoinaan uraauurtava tutkimus, joka antoi suuren oivalluksen neuroetologiaan. Tällä hetkellä eläinten käyttäytymistä ja niiden hermokorrelaatteja tutkitaan edelleen useilla eläinlajeilla: lintujen aggressiivisesta käyttäytymisestä, liskojen saalistuskäyttäytymisestä tai lintujen sosiaalisesta käyttäytymisestä. kädelliset.

Bibliografiset viitteet:

• Ewert, J. P. (1987). Vapautusmekanismien neuroetologia: saalista kiinni rupikonnissa. Käyttäytymis- ja aivotieteet, 10 (3), 337-368.
• Pflüger, H. J., & Menzel, R. (1999). Neuroetologia, sen juuret ja tulevaisuus. Journal of Comparative Physiology A, 185 (4), 389-392.