18 февраля 2018

У приматов и птиц одинаковые типы клеток мозга

В мозге птиц есть некоторые типы клеток нейронов, связанные с целенаправленным поведением и познанием. Ученые выяснили, что они похожи на клетки млекопитающих, находящиеся в неокортексе мозга, представляющим собой большую слоистую структуру, расположенную на его внешней поверхности.

Нейробиологи Чикагского университета показали в недавнем исследовании, сообщение о котором вышло в Current Biology, что в птичьем мозге имеются нейроны, имеющие схему и молекулярный маркер, аналогичные клеткам, которые обеспечивают связь между различными областями неокортекса млекопитающих. Исследователи обнаружили, что у аллигаторов тоже есть такие типы клеток. Это указывает на то, что при разной анатомической структуре мозгом млекопитающих, птиц, пресмыкающихся используется одинаковый набор типов клеток.

Клифтон Рагсдейл (Clifton Ragsdale), доктор философии, профессор нейробиологии в Чикагском университете и ведущий автор исследования, заинтересовался вопросом, какие схемы мозга используют птицы. Исследование показало, что они используют такие же типы клеток и соединений, как в неокортексе, но организованы они совершенно по-другому.

Эта структура мозга птиц носит название "дорзальный желудочковый гребень" (кратко: DVR) и развивается, как и неокортекс млекопитающих, из эмбриональной области - конечного мозга (telencephalon). Но оба эти региона приобретают в процессе развития различные формы. В структуре неокортекса шесть слоев, а в DVR присутствуют ядра, представляющие собой большие кластеры нейронов.

Поэтому многие ученые предполагали, что дорзальный желудочковый гребень птичьего мозга соответствует в мозге млекопитающих не коре, а миндалевидной структуре.

В 2012 году Рагсдейл и его команда подтвердили гипотезу Харви Картена (Harvey Karten) из Калифорнийского университета, находящегося в Сан-Диего, который предложил, что DVR и неокортекс выполняют аналогичные функции, но их анатомиея сильно отличается. Исследователи Чикагского университета сравнили генетические маркеры входных и выходных нейронов неокортекса млекопитающих с генами, присутствующими в нескольких ядрах DVR птиц.

Команда аспиранта Стивена Бриско (Steven Briscoe) выявила, что и другие популяции нейронов дорзального желудочкового гребня птиц имеют одинаковые молекулярные сигнатуры с IT-нейронами неокортекса, которые помогают разным сторонам мозга передавать информацию друг другу. Затем команда обнаружила IT-нейроны в таком же месте дорзального желудочкового гребня аллигаторов.

«Структура птичьего DVR не похожа на неокортекс млекопитающих, и это исторически было огромной проблемой в сравнительной нейробиологии [...], а наша идентификация IT-нейронов дорзального желудочкового гребня птицы помогает объяснить, как подобные мозговые структуры могут вызывать подобное поведение».
Стивена Бриско

Исследование предполагает, что эволюция птиц и приматов протекала независимо. При этом развивались разные структуры мозга, однако, начало этому было положено одинаковым для обеих структур набором типов клеток.

Источник: phys.org

17 февраля 2018

Собаки способны благодарить собратьев за услуги

Собаки способны благодарить собратьев за услугиНаши верные четвероногие друзья могут отблагодарить своих сородичей, причем иногда не тем способом, каким оказана услуга. Этолог Михаэль Таборски (Michael Taborsky), исследующий поведение собак, видит в этом наличие у них абстрактного представления об отзывчивости.

Собаки оказывают ответную любезность, даже если это невозможно сделать тем же способом. Это выяснил австрийский поведенческий биолог Михаэль Таборски. По его мнению, у животных есть своего рода абстрактное представление об отзывчивости.

Таборский, который проводит исследования в Институте экологии и эволюции Университета Берна (Швейцария), и его аспирант Настасья Гфререр (Nastassja Gfrerer) предоставили служебным собакам швейцарской армии (бельгийским овчаркам - малинуа) возможность обменяться услугами и использовать при этом различных способы.

Собаки способны благодарить собратьев за услуги

Бельгийские овчарки - малинуа

Во время опыта в соседних вольерах сидели каждый раз две собаки. Сначала одна могла дать другой пищу, например, нажав лапой на рычаг, после чего в соседнем питомнике открывался контейнер, содержащий угощение.

Независимо от того, происходило это или нет, у другой после этого была возможность, в свою очередь, накормить партнера. А тот не мог просто скопировать деятельность первой собаки: он должен был взять в зубы веревку и потянуть за нее, чтобы отправить еду в соседний вольер.

Собаки способны благодарить собратьев за услуги

Экспериментальная установка для проверки, передают ли рабочие собаки разные задачи при взаимном сотрудничестве

Это происходило гораздо чаще, когда собаки до этого получали пищу от собратьев, сообщают исследователи в Biology Letters. Не имело значения, какое из двух действий (затягивать корм или открывать контейнер) было использовано первым.

«Следовательно, собаки могут отличить отзывчивых социальных партнеров от менее отзывчивых и вознаграждать щедрых сородичей за их предыдущие дары, применяя совершенно другие способы».
Михаэль Таборски

Кстати, животные просили своего партнера помочь им получить лакомство.

«Так они пытались показать социальным партнерам, что нуждаютсяв помощи».
Михаэль Таборски

Но те действительно реагировали на это, если раньше что-то от этой собаки получали. Сначала не обращать внимания на другого, а потом выпрашивать что-то - такой номер у собак не пройдет.

Источник: rsbl.royalsocietypublishing.org

Знакомство собак способствует сотрудничеству

Готовность помочь и позитивное отношение к другим считается основой человеческих отношений и сотрудничества. Но не только люди выручают и поддерживают друг друга, животным тоже это свойственно. Группа этологов из Мессерлинского научно-исследовательского института Ветеринарного университета Вены впервые продемонстрировала, что и собаки ведут себя с собратьями просоциально - при условии, что знают партнеров. Результаты были опубликованы в Nature's Scientific Reports.

Человеческая способность к сотрудничеству - явление совершенно особое, требующее определенного просоциального поведения: помощи другим без какой-либо непосредственной личной выгоды.

Просоциальное поведение - это бескорыстие, которое уже продемонстрировали ученым наши ближайшие родственники в мире животных, приматы. Кроме них это явление экспериментально изучалось только у крыс и галок.

Проводилось исследование, обнаружившее просоциальное поведение собак в отношении человека. Однако у Фридерике Ранге (Friederike Range) из Мессерлинского научно-исследовательского института возник вопрос, действительно ли собаки демонстрировали просоциальное поведение  или были в общении с людьми просто «послушными».

«Собаки и волки (их ближайшие родственники) демонстрируют социальное поведение и сотрудничают, поэтому есть основания предполагать, что эти животные ведут себя просоциально по отношению к собратьям. Кроме того, за тысячи лет одомашнивания проводилась селекция собак для закрепления специальных социальных навыков».
Фридерике Ранге

Поэтому Ранге и ее коллеги проверили способность 16 собак доставлять удовольствие знакомым и незнакомым партнерам.

Знакомство собак способствует сотрудничеству

Вид сбоку устройства для вытягивания стержня

Исследователи изучили просоциальное поведение животных с помощью теста bar-pulling task, в котором собакам приходилось тянуть зубами веревку, двигая лотки, и решать, будет ли вторая собака получать лакомство или нет. Эти поддоны могли быть пустыми или с угощением на стороне партнера.

Собаки помогают знакомым собратьям чаще, чем незнакомым

Оказалось, есть разница, знала ли помогающая собака свою партнершу или нет. Первые чаще вытаскивали лоток для знакомых собак, чем для незнакомых.

«Собаки действительно ведут себя благосклонно с другими собаками. Экспериментально это раньше никогда не было доказано. Мы также обнаружили, что на это поведение влияет степень знакомства собак. Просоциальное поведение проявлялось реже к незнакомым собакам, чем к знакомым».
Фридерике Ранге

Просоциальное поведение в эксперименте

В тесте bar-pulling task собака каждый раз решала, будет ли другая получать доступ к лакомству или нет. Сама же при этом ничего не получала. Ее задача была в том, чтобы помочь собаке-партнеру.

Знакомство собак способствует сотрудничеству

Собака справа помогает другой получить лакомство Фото: Mylène Quervel-Chaumette

Несколько контрольных испытаний показали, что собаки тянули подносы не просто ради удовольствия. Они прекращали вытаскивать лоток, когда в соседнем вольере была незнакомая собака. В конце каждого тестового прогона исследователи провели эксперимент, показавший, что помогавшие собаки знали, для чего они тянули поддон. Этологи позволили испытуемым вытащить поднос с наградой для себя, и все собаки с удовольствием сделали это.

«Эта проверка исключает вероятность того, что собаки не тянули лоток, например, из страха перед незнакомым партнером. Поскольку в такой же ситуации собаки с радостью тянули для себя».
Фридерике Ранге

«Мы также смогли опровергнуть аргумент, что собак во время теста отвлекали незнакомые сородичи и поэтому они не тянули за веревку. С чужими такая собака почти никогда не взаимодействовала».
Фридерике Ранге

Источник: vetmeduni.ac.at

Людвиг Хубер об интеллекте животных. Часть II: шмели и пчелы

В дополнение к обычным животным, подозреваемых в умном поведении, в число которых помимо человекообразных обезьян уже давно входят другие мл...