Neuroetologija: kas tai yra ir ką ji tiria?

Neuroetologija yra mokslas, atsakingas už gyvūnų elgesio tyrimus nervų sistemos požiūriu. Tam naudojama dvi mokslinės disciplinos: neurobiologija, tirianti nervinių ląstelių organizaciją ir struktūrą bei jų santykį su elgesiu; ir etologija, mokslo šaka, tirianti gyvūnų elgesį natūralioje buveinėje.

Šiame straipsnyje mes paaiškiname kas yra neuroetologija, kokia jos kilmė, taip pat svarbiausi jos mokslininkai ir pagrindiniai indėliai į šią discipliną.

• Susijęs straipsnis: "Kas yra etologija ir koks yra jos tyrimo objektas?"

Kas yra neuroetologija ir ką ji tiria?

Neuroetologija yra a mokslinė disciplina, kuria remiantis evoliuciniu ir lyginamuoju požiūriu tiriami gyvūnų elgesio neurofiziologiniai mechanizmai. Šis palyginti naujas neuromokslas sutelkia dėmesį į strategijų taikymą, kad atskleistų, kurios struktūros ir nervų sistemos funkcijos yra susijusios su tipišku skirtingų rūšių elgesiu gyvūnai.

Kaip rodo jo pavadinimas, ši disciplina sujungia neurobiologijos žinias, kurios tiria tarpininkaujančios nervų sistemos ląstelių veikimas ir organizavimas elgesys; Y

etologija, mokslo šaka, nagrinėjanti, kaip ir kodėl gyvūnai elgiasi taip, kaip elgiasi.

Vokiečių neuromokslininkas Jörgas-Peteris Ewertas, vienas iš neuroetologinių tyrimų pradininkų, mano, kad tai mokslo tikslas yra pabandyti atsakyti į aktualius klausimus, pavyzdžiui, kokius fiziologinius mechanizmus galima paaiškinti elgesys; kaip šis elgesys vystosi gyvūnui; kaip tam tikras elgesys yra palankus egzemplioriaus ir jo palikuonių adaptacijai arba kokia yra filogenetinė tam tikro elgesio istorija.

Neiroetologijos specialistai mokslinių tyrimų metu jie naudoja gyvūnus, pasižyminčius unikaliais sugebėjimais, kurie gali būti lyginamasis modelis studijuodamas savo nervų sistemos savybes ir kaip ji sugebėjo prisitaikyti viso vystymosi metu ontogenetinis (ir visų jo rūšių filogenetiniame lygmenyje), kad būtų galima parodyti tam tikrą elgesį, kuris prisitaiko prie konteksto specifinis.

Pagrindas: Etologija ir 4 Tinbergeno klausimai

Kaip jau komentavome anksčiau, neuroetologija remiasi etologija, kuri yra atsakinga už gyvūnų elgesio tyrimus. Praėjusio šimtmečio pirmoje pusėje vieną didžiausių indėlių į šią discipliną įnešė olandų zoologas Nikolaas Tinbergenas, laikomas vienu didžiausių jos eksponentų.

Tinbergenas gyvūnų elgesį suprato kaip stereotipinius motorinius modelius kuriuos kontroliuoja tiek vidiniai fiziologiniai mechanizmai, tiek tam tikri išoriniai dirgikliai. Pasak jo, kiekvienam gyvūnui būtų suteikta griežtai ribota ir labai sudėtinga elgesio technika, kuri yra pastovi visos rūšies ar populiacijos atžvilgiu.

Tinbergeno ir apskritai etologų raktas buvo atsakymas į klausimą, kodėl gyvūnai elkitės taip, kaip jie elgiasi, ir, savo ruožtu, bandykite suprasti šiuos raktus, susijusius su minėtaisiais klausimas:

Koks yra gyvūnų elgesio kontrolės mechanizmas?

Atsakymas į šį klausimą reikštų atsižvelgti į vidinius (hormoninius ar nervinius) ir išorinius veiksnius (lytėjimo ar regos dirgikliai, p. pvz.).

Kaip toks elgesys pasiekiamas vystant gyvūno pavyzdį ontogenezėje?

Šis atsakymas reikštų, kad reikia pasidomėti gyvūno istorija, nustatant galimą genetinę ir aplinkos įtaką, palankią minėtam vystymuisi.

Kokia yra tam tikro elgesio adaptacinė ar išgyvenimo vertė?

Atsakant reikėtų atsižvelgti į tokius aspektus kaip evoliucinė prasmė ar tam tikrų gyvūnų elgesio pasirinktinis pranašumas.

Kaip šis elgesys vystėsi per gyvūnų rūšies istoriją?

Tokiu atveju atsakymas būtų elgesio evoliucijos istoriją, analizuodami evoliucinius veiksnius, būtinus rūšies elgesiui atsirasti.

• Galbūt jus domina: "Neuromokslai: naujas žmogaus proto supratimo būdas"

Neurobiologijos indėlis

Neurobiologija, tirianti biologinius mechanizmus, kuriais nervų sistema reguliuoja elgesį, yra dar viena iš mokslo sričių, iš kurių maitinama neuroetologija. Šis mokslas pirmiausia priklauso nuo daugybės techninių ir teorinių pažangos nervų sistemos tyrimuose, kurie taip pat įvyko 20 amžiaus viduryje.

Šia prasme buvo keli etapai, žymintys neurobiologijos pakilimą: Ramono y Cajalo neurono doktrinos pasirodymas, pranešimas Hodgkino ir Huxley veikimo potencialo modelį, taip pat histologinių, stimuliavimo, registravimo ir ryšio atsekimo metodų kūrimą. nervinis.

Šie laimėjimai padėjo Tinbergenui 1970-aisiais paraginti sintezę tarp etologijos ir neurobiologijos. užleisti vietą neuroetologijai, nors iš pradžių tai nebuvo lengva, turint omenyje tai, kad gavus metodus kilo didelių sunkumų tinka susieti atskirų neuronų ar nervinių audinių veiklą su gyvūno elgesiu jo buveinėje natūralus.

Pagaliau, keli mokslininkai skatino neuroetologijos plėtrą; Pavyzdžiui, Erichas von Holstas, naudodamasis židinio smegenų stimuliacijos technika, sugebėjo pademonstruoti keliais bandymai su gyvūnais, kad tam tikrų viščiukų smegenų sričių stimuliavimas galėtų sukelti agresyvus elgesys; o Karl Von Frisch, Hansjochem Autrum ir Ted Bullock, kurie buvo pionieriai atliekant tyrimus neurofiziologiniai aspektai, lemiantys specifinį bičių, nariuotakojų ir žuvys.

Jorg-Peter-Ewert tyrimai

Kaip jau minėjome pradžioje, Jorgas-Peteris-Ewertas yra vienas iš labiausiai tyrinėtų mokslininkų neuroetologijos srityje. Vienas iš svarbiausių jo tyrimų buvo atliktas su varliagyviais, ypač su paprastosios rupūžės egzemplioriais, siekiant ištirti nervinius mechanizmus, susijusius su šių gyvūnų selektyvaus atsako gebėjimais.

Vokiečių mokslininkas tyrė dviejų rūšių vizualiai kontroliuojamą elgesį: grobio orientaciją ar gaudymą, vengimą ar pabėgimą. Norėdami sulaikyti atsakymus, jis naudojo tokius regėjimo dirgiklius kaip ilgos, plonos, tamsios juostos. (apsimesdamas kirmėlėmis), sukeldamas greitą rupūžės reakciją judėdamas per ją tinklainės.

Kai tik prie dirgiklio buvo pridėta dvi šoninės juostos („l“ formos), rupūžės atakos atsakas buvo linkęs būti slopinamas („kirminas“ tapo „ne kirminu“). Gyvūno tinklainėje esančios gangliono ląstelės į objektus reagavo tinkamu greičiu ir forma, tačiau jie nesugebėjo atskirti kirmino ir ne kirmino dirgiklio.

Tyrimo metu nustatyta, kad stimuliuojant struktūrą, vadinamą optiniu tektumu, susidarė elgesio modelis, susijęs su rupūžės ataka; ir, kita vertus, elektriniu būdu stimuliuojant tam tikras talamo dalis, gaunamas gynybinis pabėgimas ir skrydžio reakcijos.

Šis tyrimas yra tik vienas iš pavyzdžių to, kas kadaise buvo novatoriškas tyrimas, padėjęs įžvalgų neuroetologijai. Šiuo metu gyvūnų elgesys ir jo nerviniai ryšiai vis dar tiriami daugelyje gyvūnų rūšių: nuo agresyvaus paukščių elgesio, grobuoniško driežų elgesio ar socialinio paukščių elgesio primatai.

Bibliografinės nuorodos:

• Ewert, J. P. (1987). Atlaisvinimo mechanizmų neuroetologija: grobio gaudymas rupūžėse. Elgesio ir smegenų mokslai, 10 (3), 337-368.
• Pflüger, H. J., & Menzel, R. (1999). Neuroetologija, jos šaknys ir ateitis. Journal of Comparative Physiology A, 185 (4), 389-392.