Острое чувство осязания помогает колибри зависать у цветка, не задевая его

Исследование под руководством Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, опубликованное в Current Biology, показывает, как чувство осязания помогает колибри с хирургической точностью зависать у цветка.

• Нейронная карта тела: Колибри создают 3D-карту своего тела, когда нейроны в двух конкретных областях переднего мозга активируются. Это происходит при воздействии потоков воздуха на перья передней кромки крыльев и кожу ног.
• Рецепторы: Рецепторы на клюве, лице и голове также работают на эту цель. Интенсивность давления воздуха, на которую влияет близость к объекту, улавливается нервными клетками у основания перьев и в коже ног, а затем передается в мозг.
• Сравнение с зебровыми амадинами: У изученных зебровых амадин та же общая организация, но с немного меньшей чувствительностью в некоторых областях. Это указывает, что эти области помогают в высокоспециализированной динамике полета колибри.

Методология и открытия:

Исследователи наблюдали за активацией нейронов в реальном времени, используя электроды и мягко касаясь птиц ватными палочками или струйками воздуха.

• Подтвердилось, что осязание головы и тела проецируется в разные области переднего мозга.
• Впервые показано, что давление воздуха активирует специфические кластеры нейронов в этих областях.
• На крыльях обнаружена сеть нервных клеток, которая, вероятно, посылает сигнал в мозг при воздействии воздуха на перья.
• Особенно крупные кластеры мозговых клеток реагировали на стимуляцию краев крыльев, что, по мнению ученых, помогает птицам тонко корректировать полет.
• Лапы оказались чрезвычайно чувствительными к прикосновению, и эта сенсорная информация занимала большую область в мозге, предположительно для помощи при посадке на ветку.

Чувствительность:

У колибри некоторые рецептивные поля (зоны, где прикосновение вызывает реакцию нейрона), особенно на клюве, лице и голове, были очень малы, что означает способность ощущать малейшее прикосновение. У зебровых амадин эти поля были крупнее и менее чувствительны.

«Колибри часто реагировали на самые незначительные пороги воздействия, которые мы могли им создать», — сказал ведущий автор Дункан Лейтч.

Значение исследования:

Работа расширяет знания о том, как животные воспринимают и ориентируются в мире. Понимание того, как животные воспринимают осязание, может помочь разработать более щадящие методы обращения с ними. Эти знания также могут способствовать развитию технологий, использующих сенсоры, например, протезов или автономных устройств.