Neuroetologi: apa itu dan apa yang ditelitinya?

Neuroethology adalah ilmu yang bertanggung jawab untuk mempelajari perilaku hewan dari sudut pandang sistem saraf. Untuk melakukan ini, ia menggunakan dua disiplin ilmu: neurobiologi, yang mempelajari organisasi dan struktur sel saraf dan hubungannya dengan perilaku; dan etologi, cabang ilmu yang mempelajari perilaku hewan di habitat aslinya.

Pada artikel ini kami menjelaskan apa itu neuroetologi, apa asal usulnya, serta ilmuwan yang paling relevan dan kontribusi utama untuk disiplin ini.

• Artikel terkait: "Apa itu Etologi dan apa objek kajiannya?"

Apa itu neuroetologi dan apa yang dipelajarinya?

Neuroetologi adalah disiplin ilmu yang mempelajari, dari pendekatan evolusioner dan komparatif, mekanisme neurofisiologis yang terlibat dalam perilaku hewan. Ilmu saraf yang relatif baru ini berfokus pada penerapan strategi untuk mengungkap struktur dan fungsi sistem saraf terlibat dalam penyebaran perilaku khas spesies yang berbeda different hewan.

Seperti namanya, disiplin ini menggabungkan pengetahuan neurobiologi, yang mempelajari fungsi dan organisasi sel-sel sistem saraf yang memediasi tingkah laku; kamu

ethology, cabang ilmu yang berhubungan dengan penyelidikan bagaimana dan mengapa hewan bertindak seperti yang mereka lakukan.

Ahli saraf Jerman Jörg-Peter Ewert, salah satu pelopor dalam penelitian neuroetologi, percaya bahwa ini sains bertujuan untuk mencoba menjawab pertanyaan yang relevan, seperti mekanisme fisiologis apa yang menjelaskan mengadakan; bagaimana perilaku ini berkembang pada hewan; bagaimana perilaku tertentu mendukung adaptasi spesimen dan keturunannya, atau bagaimana sejarah filogenetik dari perilaku tertentu.

Para spesialis dalam neuroetologi mereka menggunakan hewan dengan kemampuan unik dalam studi ilmiah mereka yang dapat berfungsi sebagai model komparatif ketika mempelajari sifat-sifat sistem saraf Anda dan bagaimana ia dapat beradaptasi selama perkembangan ontogenetik (dan pada tingkat filogenetik, dalam semua spesiesnya) untuk dapat menampilkan perilaku tertentu yang menyesuaikan dengan konteks spesifik.

Latar Belakang: Etologi dan 4 Pertanyaan Tinbergen

Seperti yang telah kami komentari sebelumnya, neuroetologi mengacu pada etologi, yang bertanggung jawab untuk mempelajari perilaku hewan. Salah satu kontribusi terbesar untuk disiplin ini dibuat selama paruh pertama abad terakhir oleh ahli zoologi Belanda, Nikolaas Tinbergen, yang dianggap sebagai salah satu eksponen terbesarnya.

Tinbergen memahami perilaku hewan sebagai pola motorik stereotip yang dikendalikan baik oleh mekanisme fisiologis internal maupun oleh rangsangan eksternal tertentu. Menurutnya, setiap hewan akan diberkahi dengan mesin perilaku yang sangat terbatas dan sangat kompleks, yang konstan di seluruh spesies atau populasi.

Kunci bagi Tinbergen, dan bagi para etolog pada umumnya, adalah menjawab pertanyaan mengapa hewan berperilaku seperti yang mereka lakukan dan, pada gilirannya, mencoba memahami kunci berikut yang terkait dengan kata pertanyaan:

Apa mekanisme kontrol yang mendasari perilaku hewan?

Jawaban atas pertanyaan ini akan menyiratkan memperhitungkan faktor internal (hormonal atau saraf) dan eksternal external (rangsangan taktil atau visual, hal. ex.).

Bagaimana perilaku ini dicapai dalam perkembangan ontogenetik spesimen hewan?

Jawaban ini berarti menanyakan sejarah hewan, menentukan kemungkinan pengaruh genetik dan lingkungan yang mendukung perkembangan tersebut.

Apa nilai adaptif atau kelangsungan hidup dari perilaku tertentu?

Dalam jawaban ini, aspek-aspek seperti makna evolusioner atau keuntungan selektif dari perilaku hewan tertentu harus dipertimbangkan.

Bagaimana perilaku ini berkembang dalam perjalanan sejarah spesies hewan?

Dalam hal ini, jawabannya adalah menjelaskan sejarah evolusi perilaku yang bersangkutan, menganalisis faktor-faktor evolusioner yang diperlukan untuk munculnya perilaku dalam spesies.

• Anda mungkin tertarik: "Ilmu saraf: cara baru untuk memahami pikiran manusia"

Kontribusi neurobiologi

Neurobiologi, yang mempelajari mekanisme biologis di mana sistem saraf mengatur perilaku, adalah salah satu disiplin ilmu dari mana neuroetologi dipelihara. Ilmu ini berasal, terutama, dari serangkaian kemajuan teknis dan teoretis dalam penelitian tentang sistem saraf, yang juga terjadi pada pertengahan abad ke-20.

Dalam pengertian ini, ada beberapa tonggak yang menandai kebangkitan neurobiologi: kemunculan doktrin neuron oleh Ramón y Cajal, presentasi model potensial aksi Hodgkin dan Huxley, serta pengembangan teknik histologis, stimulasi, perekaman, dan penelusuran koneksi saraf.

Kemajuan ini memudahkan Tinbergen untuk menyerukan pada tahun 1970-an untuk sintesis antara etologi dan neurobiologi. untuk memberi jalan pada neuroetologi, meskipun pada awalnya tidak mudah mengingat ada kesulitan besar dalam memperoleh metode cocok untuk menghubungkan aktivitas neuron individu atau jaringan saraf dengan perilaku hewan di habitatnya alam.

Akhirnya, beberapa ilmuwan mempromosikan pengembangan neuroetologi; Misalnya, Erich von Holst, dengan teknik stimulasi otak fokalnya, mampu mendemonstrasikan dengan beberapa cara percobaan hewan bahwa stimulasi area tertentu dari otak ayam dapat menimbulkan pola perilaku agresif; o Karl Von Frisch, Hansjochem Autrum dan Ted Bullock, yang merupakan pionir dalam penelitian tentang aspek neurofisiologis yang mendasari perilaku spesifik lebah, artropoda, dan ikan.

Penyelidikan Jorg-Peter-Ewert

Seperti yang kami sebutkan di awal, Jorg-Peter-Ewert adalah salah satu ilmuwan yang paling banyak diteliti di bidang neuroetologi. Salah satu penelitiannya yang paling relevan dilakukan dengan amfibi, khususnya dengan spesimen katak biasa, dengan tujuan selidiki mekanisme saraf yang terlibat dalam kapasitas respons selektif hewan-hewan ini.

Ilmuwan Jerman mempelajari dua jenis perilaku yang dikendalikan secara visual: orientasi atau penangkapan mangsa dan perilaku menghindar atau melarikan diri. Untuk memperoleh tanggapan menangkap, ia menggunakan rangsangan visual seperti panjang, tipis, bar gelap. (berpura-pura menjadi cacing), yang menyebabkan reaksi cepat pada katak saat bergerak melaluinya retina.

Segera setelah dua bilah sisi ditambahkan ke stimulus (dalam bentuk "l"), respons serangan katak cenderung terhambat ("cacing" menjadi "non-cacing"). Sel ganglion di retina hewan merespons objek dengan kecepatan dan bentuk yang tepat, tetapi mereka tidak dapat membedakan antara stimulus cacing dan non-cacing.

Studi ini menemukan bahwa merangsang struktur yang disebut tektum optik menghasilkan pola perilaku yang terkait dengan respons serangan katak; dan di sisi lain, melalui stimulasi listrik pada bagian-bagian tertentu dari talamus, respons pertahanan dan pelarian dimunculkan.

Penelitian ini hanyalah salah satu contoh dari apa yang pernah menjadi studi perintis yang memberikan kontribusi wawasan besar untuk neuroetologi. Saat ini, perilaku hewan dan korelasi sarafnya masih diselidiki pada banyak spesies hewan: dari perilaku agresif pada burung, perilaku predator kadal atau perilaku sosial social primata.

Referensi bibliografi:

• Ewert, J. P. (1987). Neuroetologi mekanisme pelepasan: penangkapan mangsa pada kodok. Ilmu Perilaku dan Otak, 10 (3), 337-368.
• Pflüger, H. J., & Menzel, R. (1999). Neuroethology, akar dan masa depannya. Jurnal Fisiologi Perbandingan A, 185 (4), 389-392.