Cercetătorii descoperă semnătura neuronală care le permite peștilor să scape în grup
Un studiu publicat în revista Nature dezvăluie modul în care creierul social al animalelor le permite acestora să detecteze pericolul și să scape în grup. Cercetătorii din cadrul Departamentului de Neurobiologie al Universității din California, San Diego, au identificat un circuit vizual din mezencefal, prezent la pești, păsări și primate, responsabil de detectarea acțiunilor sociale.
Echipa de cercetare, condusă de Jo-Hsien Yu în laboratorul profesorului asistent Matthew Lovett-Barron, a studiat peștele glassfish Danionella cerebrum. Acest pește are un corp transparent de aproximativ 12 milimetri, ceea ce permite cercetătorilor să măsoare activitatea cerebrală în mod neinvaziv, folosind microscoape optice.
Studiul a examinat modul în care grupurile de glassfish reacționează la pericol, respectiv la un obiect vizual care se apropie rapid, simulând atacul unui prădător. Rezultatele arată că grupurile de pești reușesc să scape mai eficient decât indivizii izolați și folosesc vederea pentru a se împrăștia rapid. Chiar și peștii aflați la distanță de pericol reușesc să scape dacă îi văd pe vecinii mai apropiați de amenințare fugind.
„Fiecare pește din grup își vede vecinii mișcându-se și se mișcă în reacție – o interacțiune care produce comportamentul de banc”, a declarat Lovett-Barron. „Capacitatea de a fi atenți unii la alții îi ajută pe acești pești să detecteze pericolul.”
Pești virtuali declanșează reacția de fugă
Pentru a testa dacă peștii ar fugi doar văzându-i pe vecini escapând, fără a experimenta direct amenințarea, postdoctorandul Geoff Meyerhof a creat cu software de jocuri video bancuri de pești virtuali Danionella. Aspectul, postura și mișcările realiste ale acestora i-au atras pe peștii reali să înoate alături de ei pe un ecran. Când peștii virtuali au fugit brusc, peștii reali s-au împrăștiat de la ecran ca și cum un pericol real ar fi fost prezent.
Oamenii de știință au înregistrat apoi activitatea a mii de neuroni din creierul peștilor glassfish în timp ce aceștia urmăreau acțiunile peștilor virtuali. Neuronii vizuali din mezencefal s-au dovedit extrem de receptivi la acțiunile partenerilor sociali și puternic activați când peștii îi vedeau pe partenerii virtuali fugind.
În mod neașteptat, cercetătorii au descoperit că neuronii care răspund la comportamentul de fugă reacționau și atunci când peștii virtuali dispăreau brusc de pe ecran. Deși dispariția unui pește poate părea un eveniment nefiresc, observarea acestui fenomen avea semnificație comportamentală, întrucât glassfish se retrăgeau din dreptul bancurilor virtuale care fie fugeau, fie dispăreau. Totuși, acest comportament a fost prezent doar când peștii virtuali se mișcau cu modelul natural de înot al speciei. În schimb, glassfish au rămas indiferenți la acțiunile bancurilor virtuale care se mișcau cu o mișcare liniară, nebiologică.
Un creier adaptat pentru ape tulburi
Cercetătorii au concluzionat că creierul glassfish este adaptat să identifice partenerii sociali după modelul natural de mișcare al speciei și este extrem de sensibil la dispariția bruscă a acestora din poziția așteptată.
Danionella cerebrum trăiește în mod natural în ape tulburi și, prin urmare, nu poate vedea foarte departe în acest habitat, similar vederii umane în ceață densă, unde obiectele care se mișcă rapid pot părea că dispar din câmpul vizual. Capacitatea creierului glassfish de a detecta dispariția partenerilor sociali poate fi o strategie eficientă pentru a deduce prezența pericolului doar pe baza informațiilor sociale.
„Aceasta evidențiază o temă recurentă în neuroștiință, aceea că sistemele nervoase au evoluat pentru a funcționa în limitele mediului natural al organismului”, a explicat Lovett-Barron. „Pentru acești pești, o mare parte din experiența vizuală naturală constă în observarea unii altora, iar creierele lor sunt extrem de sensibile la perceperea acțiunilor partenerilor sociali.”
Cercetătorul subliniază că se pot învăța multe studiind creierul și comportamentul unei varietăți de specii, atât pentru a descoperi cum creierele rezolvă provocări unice, cât și pentru a înțelege proprietăți fundamentale comune între specii.
„Deși peștii care înoată în banc și păsările care zboară în stol arată comportamente sociale diferite față de oameni, împărtășim o caracteristică comună: creierele noastre au evoluat pentru a fi atenți unii la alții și la acțiunile celorlalți”, a concluzionat Lovett-Barron.
