Прилепите винаги са ни учудвали с изключителните си навигационни умения, които до голяма степен се дължат на техния остър слух. Но какво се случва, когато тези същества загубят най-важното си сетиво – могат ли все пак да намерят пътя си в тъмното?
Ново изследване от университета "Джонс Хопкинс" разкрива, че прилепите всъщност преминават към резервен план, когато слухът им се увреди.
Това изключително откритие разширява нашите познания за адаптивността на мозъка като при сензорната депривация, когато частично или пълно се прекрати външно влияние върху един или повече сетивни органи, което води до намаляване на потока на нервните импулси в централната нервна система. Но дали тази способност е изключителна за прилепите или може да я имат и други животни и дори ние, хората?
Как прилепите се адаптират към загуба на слуха
Какво би станало, ако на прилепите, разчитащи на ехолокация, базиран в голяма степен на слуха, внезапно им се блокира ключова слухова област в мозъка им?
Нормално е, да се появят сериозни проблеми с навигацията. Но не е съвсем така, както установява изследователският екип от "Джонс Хопкинс".
Как един прилеп, за когото слухът е жизнено важен, се справя с такава загуба?
За да проучат това, изследователите проектират уникален експеримент. В експеримента прилепите са обучени да летят по коридор и през прозорец, за да донесат лакомство от платформа.
След това същата задача е повторена, но като критично важен слухов път в средния мозък на прилепите е временно блокиран.
Резултатите са много изненадващи. Въпреки влошения си слух, прилепите успяват да се ориентират в маршрута си доста впечатляващо, още от първия опит.
Справят се не толкова съвършено и елегантно както преди и се блъскат в стените. Но важното е, че всеки прилеп се адаптира мигновено.
Промени в полета и вокализацията
"Прилепите имат това невероятно гъвкаво адаптивно поведение, което могат да използват по всяко време“, коментира главният автор на изследването Синтия Мос (Cynthia F. Moss), невроучен от "Джонс Хопкинс, която изучава прилепи.
Прилепите избират да летят по-ниско, изравняват се по стените и правят по-чести и по-продължителни вокализации. Това усилване на ехосигналите компенсира тяхната навигация.
"Ехолокацията действа като светкавица, така че те всъщност правеха повече моментни снимки, за да им помогнат да получат липсващата информация", разказва съавторът на изследването Кларис Диболд (Clarice Diebold), бивш студент на Джонс Хопкинс, сега постдокторант във Вашингтонския университет в Сейнт Луис.
Интересното е, че тези адаптации обикновено се наблюдават, когато прилепите се опитват да противодействат на външния шум, но в този случай дефицитът на обработка на звука е вътрешен.
Въпреки многократното повторение на експеримента, уменията за компенсиране на прилепите не се усъвършенстват допълнително, което означава, че това не е сега научено поведение. Адаптациите са вродени, заложени в мозъчните им вериги.
Изследователският екип е изненадан от остатъчния слух на прилепите, въпреки увредената слухова област. Мос предполага, че прилепите могат да използват неидентифициран слухов път или че незасегнатите неврони могат да подпомагат слуха по неизвестни начини.
Отвъд слуха: Ролята на другите сетива на прилепите
Тази забележителна адаптивност повдига въпроси за ролята на другите сетива в навигационните умения на прилепите. Известно е, че прилепите притежават силно чувствителни тактилни рецептори на крилата си, което им позволява да събират информация за околната среда чрез фини въздушни течения.
Тези тактилни сигнали могат да осигурят допълнителна, макар и по-малко прецизна пространствена информация, когато слуховото насочване се провали. Освен това, обонятелните и визуалните входове могат да допринесат за формирането на съгласувана карта на заобикалящата ги среда, осигурявайки мултисензорен подход към навигацията.
Разбирането как прилепите интегрират тези различни сензорни данни обогатява познанията ни за техните стратегии за оцеляване и хвърля светлина върху забележителната пластичност на невронните пътища в отговор на сензорни увреждания.
Последици за сензорната рехабилитация на хората
Констатациите от това проучване предлагат нови изводи, които биха могли да повлияят на подходите в човешката сензорна рехабилитация.
Правенето на паралели между вродената адаптация на прилепите към слухови дефицити и човешките опити да се справят със сензорната загуба отваря пътища за разработване на по-ефективни протези или протоколи за обучение.
Точно както прилепите използват комбинация от остатъчен слух и други сензорни данни, хората могат потенциално да използват мултисензорни стратегии, за да компенсират дефицитите, подобрявайки качеството си на живот.
Изследването приканва към по-нататъшно изследване на способността на мозъка за адаптация и в крайна сметка може да доведе до напредък в технологиите за възстановяване и усъвършенстване на човешките сетива.
Това е вълнуваща перспектива, която потенциално може да революционизира начина, по който възприемаме и се справяме със сензорните дефицити в бъдеще.
Справка: Rapid sensorimotor adaptation to auditory midbrain silencing in free-flying bats; Diebold, Clarice A. et al.; Current Biology, Volume 34, Issue 23, 5507 - 5517.e3; DOI: 10.1016/j.cub.2024.10.045
Източник: Can bats still navigate in the dark without their hearing?, Sanjana Gajbhiye, Earth.com
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари