Neuroetologie: ce este și ce cercetează?

Neuroetologia este o știință responsabilă de studierea comportamentului animalelor din punctul de vedere al sistemului nervos. Pentru a face acest lucru, folosește două discipline științifice: neurobiologia, care studiază organizarea și structura celulelor nervoase și relația lor cu comportamentul; și etologie, ramura științei care studiază comportamentul animalelor în habitatul lor natural.

În acest articol vă explicăm ce este neuroetologia, care sunt originile sale, precum și cei mai relevanți oameni de știință ai săi și principalele contribuții la această disciplină.

• Articol asociat: "Ce este etologia și care este obiectul ei de studiu?"

Ce este neuroetologia și ce studiază?

Neuroetologia este o disciplină științifică care studiază, dintr-o abordare evolutivă și comparativă, mecanismele neurofiziologice implicate în comportamentul animalelor. Această neurologie relativ nouă se concentrează pe aplicarea strategiilor pentru a dezlega ce structuri și funcțiile sistemului nervos sunt implicate în desfășurarea comportamentelor tipice ale diferitelor specii animale.

După cum sugerează și numele, această disciplină combină cunoștințele de neurobiologie, care studiază funcționarea și organizarea celulelor sistemului nervos care mediază comportament; Da etologia, ramura științei care se ocupă cu investigarea modului și de ce acționează animalele așa cum fac.

Neurologul german Jörg-Peter Ewert, unul dintre pionierii cercetării neuroetologice, consideră că acest lucru știința își propune să încerce să răspundă la întrebări relevante, cum ar fi ce mecanisme fiziologice explică conduce; modul în care se dezvoltă acest comportament la animal; modul în care un anumit comportament favorizează adaptarea unui specimen și a descendenților acestuia sau care este istoria filogenetică a unui anumit comportament.

Specialiștii în neuroetologie folosesc animale cu abilități unice în studiile lor științifice care pot servi drept model comparativ atunci când studiați proprietățile sistemului nervos și modul în care acesta a fost capabil să se adapteze pe tot parcursul dezvoltării ontogenetic (și la nivel filogenetic, în toate speciile sale) pentru a putea afișa anumite comportamente care se adaptează la contexte specific.

Context: etologie și cele 4 întrebări ale lui Tinbergen

După cum am comentat anterior, neuroetologia se bazează pe etologie, care este responsabilă de studierea comportamentului animalelor. Una dintre cele mai mari contribuții la această disciplină a fost făcută în prima jumătate a secolului trecut de zoologul olandez, Nikolaas Tinbergen, considerat unul dintre cei mai mari exponenți ai săi.

Tinbergen a înțeles comportamentul animalelor ca modele motorii stereotipe care sunt controlate atât de mecanisme fiziologice interne, cât și de anumiți stimuli externi. Potrivit acestuia, fiecare animal ar fi înzestrat cu un mecanism comportamental strict limitat și extrem de complex, care este constant în întreaga specie sau populație.

Cheia pentru Tinbergen, și pentru etologi în general, a fost să răspundă la întrebarea de ce animalele comportați-vă așa cum fac și, la rândul lor, încercați să înțelegeți următoarele chei legate de spus întrebare:

Care este mecanismul de control care stă la baza comportamentului animalelor?

Răspunsul la această întrebare ar implica ia în considerare factorii interni (hormonali sau neurali) și externi (stimuli tactili sau vizuali, p. ex.).

Cum se realizează acest comportament în dezvoltarea ontogenetică a specimenului animal?

Acest răspuns ar însemna să cercetăm istoria animalului, determinarea posibilelor influențe genetice și de mediu care au favorizat dezvoltarea menționată.

Care este valoarea de adaptare sau de supraviețuire a unui anumit comportament?

În acest răspuns, ar trebui luate în considerare aspecte precum semnificația evolutivă sau avantajul selectiv al anumitor comportamente ale animalelor.

Cum a evoluat acest comportament pe parcursul istoriei speciilor animale?

În acest caz, răspunsul ar fi explica istoricul evolutiv al comportamentului în cauză, analizând factorii evolutivi necesari apariției comportamentului la specie.

• S-ar putea să vă intereseze: "Neuroștiințe: noul mod de a înțelege mintea umană"

Contribuțiile neurobiologiei

Neurobiologie, care studiază mecanismele biologice prin care sistemul nervos reglează comportamentul, este o alta dintre disciplinele stiintifice din care se hraneste neuroetologia. Această știință își datorează originea, în principal, unei serii de progrese teoretice și teoretice în cercetarea sistemului nervos, care au avut loc și la mijlocul secolului al XX-lea.

În acest sens, au existat mai multe repere care au marcat apariția neurobiologiei: apariția doctrinei neuronului de către Ramón y Cajal, prezentarea modelului potențial de acțiune Hodgkin și Huxley, precum și dezvoltarea tehnicilor histologice, de stimulare, înregistrare și urmărire a conexiunii neuronale.

Aceste progrese au făcut mai ușor pentru Tinbergen să apeleze în anii 1970 la o sinteză între etologie și neurobiologie. să cedeze locul neuroetologiei, deși la început nu a fost ușor dat fiind că au fost mari dificultăți în obținerea metodelor adecvat pentru relaționarea activităților neuronilor individuali sau a țesuturilor neuronale cu comportamentul animalului în habitatul său natural.

In cele din urma, mai mulți oameni de știință au promovat dezvoltarea neuroetologiei; De exemplu, Erich von Holst, cu tehnica sa de stimulare a creierului focal, a reușit să demonstreze de mai mulți experimente pe animale care stimulează anumite zone ale creierului găinilor ar putea genera modele de comportament agresiv; o Karl Von Frisch, Hansjochem Autrum și Ted Bullock, care au fost pionieri în cercetarea aspectele neurofiziologice care stau la baza comportamentului specific al albinelor, artropodelor și pesti.

Investigațiile lui Jorg-Peter-Ewert

După cum am menționat la început, Jorg-Peter-Ewert este unul dintre cei mai cercetați oameni de știință din domeniul neuroetologiei. Unul dintre cele mai relevante studii ale sale a fost efectuat cu amfibieni, în special cu exemplare de broască comună, cu scopul de a investigați mecanismele neuronale implicate în capacitatea de răspuns selectiv a acestor animale.

Omul de știință german a studiat două tipuri de comportamente controlate vizual: cele de orientare sau capturare a prăzii și cele de evitare sau evadare. Pentru a obține răspunsuri de captare, el a folosit stimuli vizuali, cum ar fi bare lungi, subțiri și întunecate. (prefăcându-se a fi viermi), care a provocat o reacție rapidă la broască atunci când se mișca prin ea retine.

De îndată ce două bare laterale au fost adăugate stimulului (sub forma unui "l"), răspunsul la atacul broaștei tinde să fie inhibat ("viermele" a devenit un "non-vierme"). Celulele ganglionare din retina animalului au răspuns obiectelor cu viteza și forma potrivite, dar nu au reușit să discrimineze între stimulul vierme și non-vierme.

Studiul a constatat că stimularea unei structuri numite tectum optic a generat modelul comportamental asociat cu răspunsul la atac al broaștei; iar pe de altă parte, prin stimularea electrică a anumitor părți ale talamusului, se obțin răspunsuri de evadare defensivă și de zbor.

Această cercetare este doar un exemplu din ceea ce a fost odată un studiu de pionierat care a contribuit cu idei excelente la neuroetologie. În prezent, comportamentul animalelor și corelații săi neuronali sunt încă investigați la numeroase specii de animale: de la comportament agresiv la păsări, comportament prădător la șopârle sau comportament social la păsări. primate.

Referințe bibliografice:

• Ewert, J. P. (1987). Neuroetologia mecanismelor de eliberare: prinderea prăzii la broaște. Științe comportamentale și ale creierului, 10 (3), 337-368.
• Pflüger, H. J. și Menzel, R. (1999). Neuroetologia, rădăcinile și viitorul acesteia. Jurnalul de fiziologie comparată A, 185 (4), 389-392.