Nevroetologija: kaj je to in kaj raziskuje?

Nevroetologija je znanost, ki je odgovorna za preučevanje vedenja živali z vidika živčnega sistema. Za to uporablja dve znanstveni disciplini: nevrobiologijo, ki preučuje organizacijo in zgradbo živčnih celic ter njihov odnos do vedenja; in etologija, veja znanosti, ki preučuje vedenje živali v njihovem naravnem okolju.

V tem članku pojasnjujemo kaj je nevroetologija, kakšen je njen izvor, pa tudi njeni najpomembnejši znanstveniki in glavni prispevki k tej disciplini.

• Povezani članek: "Kaj je etologija in kaj je njen predmet proučevanja?"

Kaj je nevroetologija in kaj preučuje?

Nevroetologija je a znanstvena disciplina, ki na podlagi evolucijskega in primerjalnega pristopa preučuje nevrofiziološke mehanizme, ki sodelujejo pri vedenju živali. Ta razmeroma nova nevroznanost se osredotoča na uporabo strategij za razkrivanje, katere strukture in funkcije živčnega sistema sodelujejo pri uvajanju tipičnega vedenja različnih vrst živali.

Kot že ime pove, ta disciplina združuje znanje nevrobiologije, ki preučuje delovanje in organizacija celic živčnega sistema, ki posredujejo vedenje; Y.

etologija, veja znanosti, ki se ukvarja z raziskovanjem, kako in zakaj živali delujejo tako.

Nemški nevroznanstvenik Jörg-Peter Ewert, eden od začetnikov nevroetoloških raziskav, meni, da je to znanost želi poskušati odgovoriti na ustrezna vprašanja, na primer o tem, kateri fiziološki mehanizmi razlagajo ravnanje; kako se to vedenje razvija pri živalih; kako je določeno vedenje naklonjeno prilagajanju osebka in njegovih potomcev ali kakšna je filogenetska zgodovina določenega vedenja.

Specialisti za nevroetologijo pri svojih znanstvenih študijah uporabljajo živali z edinstvenimi sposobnostmi, ki so lahko primerjalni model ko preučujete lastnosti vašega živčnega sistema in kako se je lahko prilagajal skozi razvoj ontogenetsko (in na filogenetski ravni pri vseh vrstah), da lahko prikaže določena vedenja, ki se prilagajajo kontekstom posebne.

Ozadje: etologija in 4 vprašanja Tinbergena

Kot smo že omenili, nevroetologija temelji na etologiji, ki je odgovorna za preučevanje vedenja živali. Eden največjih prispevkov k tej disciplini je v prvi polovici prejšnjega stoletja dal nizozemski zoolog Nikolaas Tinbergen, ki velja za enega največjih predstavnikov.

Tinbergen je vedenje živali razumel kot stereotipne gibalne vzorce ki jih nadzorujejo tako notranji fiziološki mehanizmi kot nekateri zunanji dražljaji. Po njegovem mnenju bi bila vsaka žival obdarjena s strogo omejenim in zelo zapletenim vedenjskim mehanizmom, ki je stalen pri vrsti ali populaciji.

Ključno za Tinbergen in na splošno za etologe je bil odgovor na vprašanje, zakaj živali obnašajo se kot oni in poizkušajo razumeti naslednje ključe, povezane z omenjenim vprašanje:

Kakšen je nadzorni mehanizem, na katerem temelji vedenje živali?

Odgovor na to vprašanje bi pomenil upoštevati notranje (hormonske ali živčne) in zunanje dejavnike (taktilni ali vizualni dražljaji, str. npr.).

Kako se to vedenje doseže v ontogenetskem razvoju osebka živali?

Ta odgovor bi pomenil poizvedovanje o zgodovini živali, ugotavljanje možnih genetskih in okoljskih vplivov, ki so bili naklonjeni omenjenemu razvoju.

Kakšna je prilagoditvena vrednost ali vrednost preživetja določenega vedenja?

Pri tem odgovoru je treba upoštevati vidike, kot so evolucijski pomen ali selektivna prednost nekaterih vedenj živali.

Kako se je to vedenje razvijalo v zgodovini živalskih vrst?

V tem primeru bi bil odgovor upoštevati evolucijsko zgodovino zadevnega vedenja, analizirajoč evolucijske dejavnike, potrebne za pojav vedenja vrste.

• Morda vas zanima: "Nevroznanosti: nov način razumevanja človeškega uma"

Prispevki nevrobiologije

Nevrobiologija, ki preučuje biološke mehanizme, s katerimi živčni sistem uravnava vedenje, je še ena od znanstvenih disciplin, iz katerih se hrani nevroetologija. Ta znanost ima svoj izvor predvsem zaradi vrste tehničnega in teoretičnega napredka v raziskavah živčnega sistema, ki se je prav tako zgodil sredi 20. stoletja.

V tem smislu je bilo nekaj mejnikov, ki so zaznamovali vzpon nevrobiologije: pojav doktrine o nevronu Ramóna y Cajala, predstavitev modela Hodgkinovega in Huxleyjevega akcijskega potenciala ter razvoj histoloških tehnik, tehnik stimulacije, snemanja in sledenja povezavam nevronski.

Zaradi tega je Tinbergen v sedemdesetih letih lažje pozval k sintezi med etologijo in nevrobiologijo. umakniti mesto nevroetologiji, čeprav sprva ni bilo lahko, saj je pri pridobivanju metod prišlo do velikih težav primeren za povezovanje dejavnosti posameznih nevronov ali živčnih tkiv z vedenjem živali v njenem življenjskem okolju naravno.

Končno, več znanstvenikov je spodbujalo razvoj nevroetologije; Na primer, Erich von Holst je s svojo tehniko žariščne stimulacije možganov lahko dokazal več poskusi na živalih, s katerimi bi stimulacija določenih predelov možganov piščancev lahko vzbudila vzorce agresivno vedenje; o Karl Von Frisch, Hansjochem Autrum in Ted Bullock, ki so bili začetniki raziskav o - nevrofiziološki vidiki, na katerih temelji specifično vedenje čebel, členonožcev in ribe.

Preiskave Jorg-Peter-Ewert

Kot smo že omenili, je Jorg-Peter-Ewert eden najbolj raziskanih znanstvenikov na področju nevroetologije. Ena njegovih najpomembnejših študij je bila izvedena z dvoživkami, zlasti z osebki navadne krastače, s ciljem raziskati nevronske mehanizme, vključene v sposobnost selektivnega odziva teh živali.

Nemški znanstvenik je preučeval dve vrsti vizualno nadzorovanega vedenja: usmerjenost ali zajemanje plena in izogibanje ali pobeg. Za pridobivanje odzivnih odgovorov je uporabil vizualne dražljaje, kot so dolge, tanke, temne črte. (pretvarjajo se, da so črvi), kar je povzročilo hitro reakcijo krastače, ko se je premikala po njej mrežnice.

Takoj, ko sta bili dražljaju dodani dve stranski vrstici (v obliki črke "l"), se je reakcija na napad krastače običajno zavirala ("črv" je postal "ne-črv"). Ganglijske celice v mrežnici živali so se na predmete odzivale s pravo hitrostjo in obliko, vendar niso mogli razlikovati med črvastim in nečrvnim dražljajem.

Študija je pokazala, da je spodbujanje strukture, imenovane optični tektum, ustvarilo vedenjski vzorec, povezan z odzivom na napad krastače; po drugi strani pa se z električno stimulacijo določenih delov talamusa izzove obrambni pobeg in odziv leta.

Ta raziskava je le en primer nekoč pionirske študije, ki je nevroetologiji prispevala velik vpogled. Trenutno se vedenje živali in njegovi živčni korelati še vedno preiskujejo pri številnih živalskih vrstah: od agresivnega vedenja pri pticah, plenilskega vedenja pri kuščarjih ali družbenega vedenja pri pticah. primati.

Bibliografske reference:

• Ewert, J. P. (1987). Nevroetologija sproščujočih mehanizmov: lovljenje plena na krastače. Vedenjske in možganske znanosti, 10 (3), 337-368.
• Pflüger, H. J., & Menzel, R. (1999). Nevroetologija, njene korenine in prihodnost. Časopis za primerjalno fiziologijo A, 185 (4), 389-392.