Neuroetologi: vad är det och vad forskar det?

Neuroetologi är en vetenskap som ansvarar för att studera djurens beteende ur nervsystemets synvinkel. För att göra detta använder den två vetenskapliga discipliner: neurobiologi, som studerar nervcellernas organisation och struktur och deras förhållande till beteende; och etologi, vetenskapens gren som studerar djurens beteende i deras naturliga livsmiljö.

I den här artikeln förklarar vi vad är neuroetologi, vad är dess ursprung, liksom dess mest relevanta forskare och de viktigaste bidragen till denna disciplin.

• Relaterad artikel: "Vad är etologi och vad är dess syfte att studera?"

Vad är neuroetologi och vad studerar det?

Neuroetologi är en vetenskaplig disciplin som studerar, från ett evolutionärt och jämförande tillvägagångssätt, de neurofysiologiska mekanismer som är involverade i djurbeteende. Denna relativt nya neurovetenskap fokuserar på att tillämpa strategier för att riva upp vilka strukturer och nervsystemets funktioner är involverade i utplaceringen av typiska beteenden hos de olika arterna djur.

Som namnet antyder kombinerar denna disciplin kunskapen om neurobiologi, som studerar funktion och organisation av cellerna i nervsystemet som förmedlar beteende; Y etologi, vetenskapens gren som handlar om att undersöka hur och varför djur agerar som de gör.

Den tyska neurovetenskapsmannen Jörg-Peter Ewert, en av pionjärerna inom neuroetologisk forskning, anser att detta vetenskapen syftar till att försöka svara på relevanta frågor, till exempel vilka fysiologiska mekanismer som förklarar uppträdande; hur detta beteende utvecklas hos djuret; hur ett visst beteende gynnar anpassningen av ett prov och dess avkomma, eller vad är fylogenetisk historia för ett visst beteende.

Specialisterna inom neuroetologi de använder djur med unika förmågor i sina vetenskapliga studier som kan fungera som en jämförande modell när du studerar egenskaperna hos ditt nervsystem och hur det har kunnat anpassa sig genom hela utvecklingen ontogenetisk (och på fylogenetisk nivå, i alla dess arter) för att kunna visa vissa beteenden som anpassar sig till sammanhang specifik.

Bakgrund: Etologi och Tinbergens 4 frågor

Som vi tidigare har kommenterat bygger neuroetologi på etologi, som är ansvarig för att studera djurens beteende. Ett av de största bidragen till denna disciplin gjordes under första hälften av förra seklet av den holländska zoologen Nikolaas Tinbergen, som ansågs vara en av dess största exponenter.

Tinbergen förstod djurens beteende som stereotypa motoriska mönster som styrs både av interna fysiologiska mekanismer och av vissa yttre stimuli. Enligt honom skulle varje djur utrustas med ett strikt begränsat och mycket komplext beteendemaskineri, som är konstant i en art eller population.

Nyckeln för Tinbergen och för etologer i allmänhet var att svara på frågan om varför djur beter sig som de gör och i sin tur försöka förstå följande nycklar relaterade till sagt fråga:

Vad är kontrollmekanismen bakom djurens beteende?

Svaret på denna fråga skulle innebära ta hänsyn till interna (hormonella eller neurala) och externa faktorer (taktila eller visuella stimuli, s. ex.).

Hur uppnås detta beteende i den ontogenetiska utvecklingen av djurprovet?

Detta svar skulle innebära att man undersökte djurets historia, bestämma möjliga genetiska och miljömässiga influenser som gynnat nämnda utveckling.

Vad är ett adaptivt eller överlevnadsvärde för ett visst beteende?

I det här svaret bör aspekter som den evolutionära betydelsen eller den selektiva fördelen med vissa djurbeteenden beaktas.

Hur har detta beteende utvecklats under djurartens historia?

I det här fallet skulle svaret vara redogöra för evolutionens historia för beteendet i fråga, analysera de evolutionära faktorer som är nödvändiga för uppträdandet av beteendet hos arten.

• Du kanske är intresserad: "Neurovetenskap: det nya sättet att förstå det mänskliga sinnet"

Bidrag från neurobiologi

Neurobiologi, som studerar de biologiska mekanismerna genom vilka nervsystemet reglerar beteende, är en annan av de vetenskapliga discipliner som neuroetologi får näring från. Denna vetenskap beror huvudsakligen på en rad tekniska och teoretiska framsteg inom forskning om nervsystemet, som också inträffade i mitten av 1900-talet.

I denna bemärkelse fanns det flera milstolpar som markerade uppkomsten av neurobiologi: uppkomsten av neuronens doktrin av Ramón y Cajal, presentationen av Hodgkin och Huxley-handlingspotentialmodellen, samt utveckling av histologiska, stimulerings-, inspelnings- och anslutningsspårningstekniker neurala.

Dessa framsteg gjorde det lättare för Tinbergen att på 1970-talet kräva en syntes mellan etologi och neurobiologi. att vika för neuroetologi, även om det först inte var lätt med tanke på att det fanns stora svårigheter att få metoderna lämplig för att relatera aktiviteterna hos enskilda neuroner eller nervvävnader till djurets beteende i dess livsmiljö naturlig.

Till sist, flera forskare främjade utvecklingen av neuroetologi; Till exempel kunde Erich von Holst, med sin fokala hjärnstimuleringsteknik, demonstrera av flera djurförsök som stimulering av vissa områden i hjärnan hos kycklingar kan framkalla mönster av aggressivt beteende; o Karl Von Frisch, Hansjochem Autrum och Ted Bullock, som var pionjärer inom forskning om de neurofysiologiska aspekterna som ligger bakom det specifika beteendet hos bin, leddjur och fiskar.

Undersökningarna av Jorg-Peter-Ewert

Som vi nämnde i början är Jorg-Peter-Ewert en av de mest forskade forskarna inom neuroetologi. En av hans mest relevanta studier utfördes med amfibier, speciellt med exemplar av den vanliga paddan, i syfte att undersöka de neurala mekanismerna som är involverade i dessa djurs selektiva svarskapacitet.

Den tyska forskaren studerade två typer av visuellt kontrollerade beteenden: de som är orienterade eller fångar rov och de som undviks eller flyr. För att framkalla fångstsvar använde han visuella stimuli som långa, tunna, mörka staplar. (låtsas vara maskar), vilket orsakade en snabb reaktion i paddan när den rör sig genom dess näthinnor.

Så snart två sidofält läggs till stimulansen (i form av ett "l") tenderade paddans attackrespons att hämmas ("masken" blev en "icke-mask"). Ganglionceller i djurets näthinna svarade på föremål med rätt hastighet och form, men de kunde inte skilja mellan mask och stimulans utan mask.

Studien fann att stimulering av en struktur som kallas optisk tektum genererade beteendemönstret associerat med paddans attackrespons; och å andra sidan, genom elektrisk stimulering av vissa delar av talamus, framkallas defensiv flykt och flygensvar.

Denna forskning är bara ett exempel på vad som en gång var en banbrytande studie som bidrog med stor insikt i neuroetologi. För närvarande undersöks djurs beteende och dess neurala korrelater fortfarande i många djurarter: från aggressivt beteende hos fåglar, ödlor av rovdjur eller socialt beteende hos primater.

Bibliografiska referenser:

• Ewert, J. P. (1987). Neuroetologi för att släppa mekanismer: rovfångst i paddor. Beteende- och hjärnvetenskap, 10 (3), 337-368.
• Pflüger, H. J., & Menzel, R. (1999). Neuroetologi, dess rötter och framtid. Journal of Comparative Physiology A, 185 (4), 389-392.