Как мозг млекопитающих контролирует инстинктивное поведение


Префронтальная кора соединена со специфическими областями мозгового ствола
Префронтальная кора соединена со специфическими областями мозгового ствола (соединение отмечено лиловым цветом) — именно так контролируется инстинктивные порывы.

Мы часто сталкиваемся с ситуациями, в которых должны обуздать инстинкты. Это может быть желание ударить кого-то или искушение убежать вместо того, чтобы выступить перед публикой. Учёные Европейской молекулярно-биологической лаборатории (European Molecular Biology Laboratory, EMBL) проследили, какие именно соединения нейронов подавляют инстинкты в пользу социального поведения. Исследование, отчёт о котором опубликован в Nature Neuroscience, может открыть механизмы, стоящие за шизофренией и такими психическими расстройствами, как депрессия.

«Инстинкты важны, но мы не хотим, чтобы они управляли нами постоянно, — говорит Корнелиус Гросс (Cornelius Gross), руководитель исследования. — Нам нужно иметь возможность динамически контролировать наше инстинктивное поведение, в зависимости от ситуации».

За инстинктивное поведение в мозге отвечает часть мозга, расположенная чуть выше спинного мозга — мозговой ствол. Уже известно, что контролирует силу выражения инстинктивного поведения область, которая называется префронтальной корой. Но как именно префронтальная кора тормозит активность глубинных отделов мозга, оставалось неясным.

Теперь же Гросс и его коллеги буквально нашли связь между префронтальной корой и мозговым стволом. Специалисты EMBL в сотрудничестве с лабораторией Тьягу Бранко (Tiago Branco’s lab at MRC LMB) Лаборатории молекулярной биологии (Laboratory of Molecular Biology), проследили связи между нейронами в мозге мыши. Они обнаружили, как префронтальная кора соединяется непосредственно с мозговым стволом. (далее…)

Насекомоядные летучие мыши готовы перейти на рыбную диету


Myotis capaccinii
Длиннопалая ночница (Myotis capaccinii) готова порыбачить.

Длиннопалая ночница (Myotis capaccinii) — вид летучей мыши, который питается в основном насекомыми. Но это животное может быть и рыболовом — об этом говорится в материалах исследования, опубликованного в журнале PLOS ONE. Работа проведена коллективом учёных Дании и Испании.

Многие животные в ответ на изменения в окружающей среде и появление новых источников пищи изменяют диету. Насекомоядные длиннопалые ночницы могут есть рыбу — предыдущие исследования обнаружили, что некоторым особям этого вида удаётся с успехом рыбачить.

В ходе исследования охотничьего поведения длиннопалых ночниц сравнивались две субпопуляции, одна из которых известна как исключительно насекомоядная, вторая — со смешанной диетой, включающей рыбу. Изучалась реакция представителей субпопуляций на цели, подобные насекомым и подобные рыбам.

Не только летучие «мыши-рыбоеды», но и «насекомоеды» могут атаковать подвижную рыбу — но с разным успехом. Шансы поймать рыбу для представителя насекомоядной группы в два раза ниже, чем для той, в которой рыбалка — обычное дело.

Исследователи предполагают, что техника добычи рыбы доступна длиннопалой ночнице, так как базируется на первичных охотничьих реакциях, общих для всех представителей вида. При соответствующих условиях любая Myotis capaccinii будет рыбачить и улучшать навык в этом виде охоты со временем. Дальнейшие исследования должны показать, сколько времени нужно ночницам, чтобы усовершенствовать методы рыбной ловли, какую роль в этом играет социальное обучение.

Инстинктивное vs выученное / биологическое vs социальное


Социальное надстраивается над биологическим и управляет им, как всадник лошадью, ещё у высших животных. У человека же то и другое достигает максимума. В каждом социальном явлении  есть биологический «стержень», но лишь в исполнительском звене, а не в управляющей части, отвечающей за анализ контекста — распознавание пусковых ситуаций, их фильтрацию и запуск в нужный момент. Надстройка «социального» над «биологическим» как раз и проявляется в том, что первое «перехватывает управление» и подчиняет биологические по сути реакции, вроде сексуальных, родительских, агрессивных и прочих,  своим, чисто социальным стимулам и ситуациям, отстраняя от руля чисто биологические влечения.
Социальное надстраивается над биологическим и управляет им, как всадник лошадью, ещё у высших животных, у человека же то и другое достигает максимума. В каждом социальном явлении есть биологический «стержень», но лишь в исполнительском звене, а не в управляющей части, отвечающей за анализ контекста — распознавание пусковых ситуаций, их фильтрацию и запуск в нужный момент. Надстройка «социального» над «биологическим» как раз и проявляется в том, что первое «перехватывает управление» и подчиняет биологические по сути реакции, вроде сексуальных, родительских, агрессивных и прочих, своим, чисто социальным стимулам и ситуациям, отстраняя от руля чисто биологические влечения.

Все поведенческие механизмы в первом приближении можно поделить на инстинктивные и выученные — выработанные на опыте, с участием прямого или опосредованного обучения, либо собственной рассудочной деятельности. С учётом того, что инстинктивный акт уже у птиц-млекопитающих не функционален без «доводки», связанной с опытом осуществления, а выученные реакции часто формируют по «матрице инстинктивных» о чём см. ниже, это деление является самым существенным. Механизмы (и действия) той и другой категории, будучи противоположностями друг другу (в первую очередь по гибкости и открытости схем реагирования, сказывающихся на способности к переделке, и по наличию/отсутствию так называемого инстинктивного смещения Брелендов), однако, демонстрируют явные конструктивные параллелизмы между собой.

Сорокопут накалывает добычу на шип. Источник фото: http://sydkab.com/2014/05/30/angry-birds-part-2-sinister-songbirds/
Сорокопут накалывает добычу на шип. Источник фото: http://sydkab.com/2014/05/30/angry-birds-part-2-sinister-songbirds/
Параллелизмы простираются так далеко, что у одних видов определённого рода движения или действия будут инстинктивными, у других, близких им — выученными. Вот пример с накалыванием добычи у разных видов сорокопутов, а вот ещё совсем свежий, связанный с «автоматическими» реакциями ныряния у грызунов.

Дело в том, что для исследования целенаправленного поведения грызунов во время стресса часто используют их помещение в воду, скажем, плаванье и ныряние в лабиринте.

В работе Н. А. Бондаренко с соавт. (2005)1 показано, что белые крысы и мыши, впервые попавшие в воду, автоматически ныряют, если голову плывущего животного накрыть стеклянной воронкой так, чтобы оно коснулось вибриссами «потолка». В этих условиях ныряют 100% беспородных белых крыс и 85% беспородных белых мышей. Глубина погружения воронки на ныряние не влияла. (далее…)