Глаз личинки рыбки данио различает добычу и хищника

Ученые из Института медицинских исследований Макса Планка в Гейдельберге выяснили, как мозг личинки рыбки данио классифицирует движущиеся объекты по размеру, чтобы быстро решить, приближаться (к добыче) или избегать (хищника).

Как мозг принимает быстрое решение?

Ключевой вопрос для животного мира — «Движущийся объект — это добыча или хищник?» — требует мгновенного ответа. Зрительная система личинки данио, способной ловить мелкую добычу и избегать крупных объектов, принимает это решение на основе размера.

Роль сетчатки и тектума

Исследователи под руководством Йоханна Болльманна обнаружили, что разные по размеру стимулы активируют соседние, но различные нейронные цепи в мозге рыбы:

• Ганглиозные клетки в сетчатке глаза по-разному реагируют на размер объекта.
• Нервные окончания этих клеток, проецирующиеся в тектум (центральную область мозга), также демонстрируют разный ответ на размер.
• Другие типы клеток в тектуме различают мелкие и крупные объекты в зависимости от слоя, в котором они получают синаптические входы.

Механизм классификации

«Это говорит о том, что процесс классификации по размеру начинается в сетчатке глаза, а затем объект категоризируется в тектуме как "достаточно мелкий, чтобы быть добычей" или "достаточно крупный, чтобы быть опасным". Затем личинка адаптирует свое поведение», — поясняет Йоханн Болльманн.

Мозг млекопитающих содержит очень похожие структуры, участвующие в зрительном контроле целенаправленных движений. Это позволяет предположить, что функции обнаружения объектов и управления действиями решаются сходным образом как в маленьком мозге личинки рыбы, так и у более сложных организмов.