Мозг стрекозы предсказывает траекторию добычи

Новое исследование из Австралии и Швеции показало, как мозг стрекозы предвосхищает движение её добычи, что позволяет ей успешно охотиться. Эти знания могут привести к инновациям в таких областях, как роботизированное зрение.

Статья, опубликованная в журнале eLife исследователями из Университета Аделаиды и Лундского университета, раскрыла новые детали сложности обработки информации мозгом стрекозы.

"До сих пор международное научное сообщество в основном рассматривало возможности млекопитающих, таких как люди, для изучения того, как животные могут предсказывать, где окажется движущийся объект в ближайшем будущем", — говорит участник проекта доктор Стивен Видерман.

Шведско-австралийское сотрудничество привело к открытию нейронов в мозге стрекозы Hemicordulia, которые позволяют ей преследовать и ловить летающую добычу предсказывающим образом. Эти нейроны позволяют фокусироваться на маленьком объекте, движущемся на сложном фоне, подобно тому, как человек может отслеживать и ловить мяч на фоне кричащей толпы.

"Нейроны стрекозы могут выбрать одну цель из массы визуальной информации, которую получает мозг, например, движение другого насекомого, а затем предсказать её направление и будущее местоположение. Стрекоза, как и человек, делает эту оценку на основе траектории, по которой движется объект", — объясняет профессор Дэвид О'Кэрролл.

Аспирант Университета Аделаиды Джозеф Фабиан и другие члены команды смогли записать активность нейронов, обнаруживающих цель, в мозге стрекозы. Эти нейроны усиливали свою реакцию в небольшой «фокусной» области прямо перед местоположением отслеживаемого движущегося объекта. Если объект затем исчезал из поля зрения, фокус распространялся вперёд с течением времени, позволяя мозгу предсказать, где цель, скорее всего, появится снова. Нейронное предсказание основывалось на предыдущей траектории полёта добычи.

"Это захватывающее открытие, которое углубляет наше понимание того, как отдельные нейроны делают сложные предсказания на основе предыдущей истории", — говорит доктор Видерман.

Команда убеждена, что эти результаты найдут практическое применение, особенно в разработке искусственных систем управления и зрения, таких как самоуправляемые транспортные средства и бионическое зрение.