Сортировка орехов помогла белкам запомнить расположение тайников с едой
Исследователи из университета Калифорнии в Беркли выяснили, что белки, когда делают тайники с орехами, группируют их по сортам. По мнению ученых, это помогает животным запоминать, где лежат их запасы. Исследование опубликовано в Royal Society Open Science.
Животные, делающие запасы пищи, должны спрятать ее так, чтобы, с одной стороны, тайник не разворовали, с другой стороны — чтобы его можно было найти в случае необходимости. Ранее исследователи показали, что животные запоминают местоположение своих запасов (1, 2). Кроме того, некоторые из них, например, черноголовые гаички, помнят содержание тайника, а голубые кустарниковые сойки запоминают время, когда он был сделан.
Chunking (этот термин можно перевести, как «группировка кусочками») — одна из стратегий обучения, которая позволяет лучше запоминать местоположение одинаковых объектов. «Кусочки» — это коллекция предметов, у которых есть общие атрибуты, и которую по каким-то признакам можно отделить от других групп. Ранее ученые показали, что эта стратегия обучения улучшила пространственную память крыс.
Авторы нового исследования решили выяснить, используют ли эту стратегию белки, которые запасают многочисленные сорта семян. При этом известно, что они запоминают и успешно находят свои тайники. Ученые предположили, что животные используют «группировку кусочками» и делают отдельные тайники для корма каждого сорта.
Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи провели эксперименты с участием 45 лисьих белок (Sciurus niger), обитавших в университетском кампусе. Белок снабдили GPS-передатчиками и пометили нетоксичной краской, которую обычно используют для маркировки животных. В ходе экспериментов белкам предлагали один за другим 16 орехов четырех сортов, различавшихся по размерам и весу. Всего было проведено четыре эксперимента. Белкам либо давали подряд по четыре ореха каждого сорта, например, сначала миндаль, потом грецкие орехи и так далее. Либо животным предлагали орехи в псевдослучайном порядке, например, один орех миндаля, потом грецкий, потом лесной орех. Так что белка каждый раз получала орехи разного сорта. Кроме того, белка могла получать еду в одном и том же месте (то есть ей давали орех, она его прятала и возвращалась за следующим), либо в разных: ей давали корм там, где она только что сделала тайник. Исследователи во время экспериментов следили за перемещениями животных и наблюдали, где они делали тайники.
Оказалось, что белки, которых кормили на одном и том же месте, вне зависимости от последовательности, в которой им давали орехи, группировали их по сортам и делали тайники с орехами одного сорта. Если животных кормили в разных местах и давали подряд орехи одного сорта, белки тоже группировали их и делали тайники с орехами одного или двух сортов. С самой сложной задачей, когда им давали еду вразнобой и в разных местах, белки не справились: они делали тайники с орехами трех или всех четырех сортов. При этом, животные, которым давали орехи в разных местах, по-видимому, использовали другой метод запоминания и не прятали орехи там, где у них уже был сделан тайник.
Ранее психологи обнаружили, что каролинские белки способны помнить решение головоломки больше года и могут применять выученные стратегии для решения таких же или схожих задач.
Эффективнее всего себя показала композиция «We Will Rock You»
Швейцарские ученые внедрили механочувствительные рецепторы в клетки, способные высвобождать инсулин, и они стали реагировать на звуковые волны: ионные каналы впускали положительно заряженные ионы кальция, что заставляло содержащийся в них инсулин сливаться с мембраной и высвобождаться наружу. Эффективнее всего этот процесс происходил под песню «We Will Rock You» группы Queen: у мышей, которым вживили эти клетки, после прослушивания песни заметно снизился уровень глюкозы в крови. Эксперимент описан в журнале The Lancet Diabetes & Endocrinology. Слуховые косточки преобразуют акустические волны звука в механические колебания, которые активируют механочувствительные ионные каналы в волосковых клетках. Вход ионов в клетку приводит к деполяризации мембраны и созданию потенциала действия. Подобные механочувствительные ионные каналы распространены повсеместно у всех организмов, в том числе бактерий, что может быть использовано для генной терапии различных заболеваний: встраивание подобных рецепторов и их активация могли бы менять потенциал действия клетки и, как следствие, ее активность или даже функцию. Однако системная доставка низкомолекулярных триггерных соединений затруднена из-за их иммуногенных эффектов, а физические триггеры, такие как свет, ультразвук, магнитные поля, радиоволны, электричество и температура, не всегда удобны в практическом применении. Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха под руководством Мартина Фуссенеггера (Martin Fussenegger) создали стабильные трансгенные клональные линии клеток, способные высвобождать инсулин, которые конститутивно экспрессируют механочувствительные рецепторы Piezo1 млекопитающих или бактериальные механочувствительные рецепторы MscL. Уровень звука в 60 децибел при частоте 50 Герц, который находится в пределах безопасного диапазона для человеческого уха, эффективно активировал эти рецепторы, что приводило к индукции высвобождения инсулина. Визуализация MscL-положительных и MscL-отрицательных клеток показала значительно более высокие уровни внутриклеточного кальция в первой популяции клеток, что означает массовый вход кальция в клетку при активации механорецепторов. Затем ученые проверили влияние различных жанров музыкальных произведений на высвобождение инсулина. Выяснилось, что популярная музыка с низкими басами и саундтреки к фильмам вызывали максимальное выделение инсулина, в то время как реакция на классическую музыку и гитарную музыку была более разнообразной и зависела от композиции. Песня «We Will Rock You» группы Queen высвобождала почти 70 процентов инсулина в течение пяти минут. В эксперименте на мышах с диабетом и трансгенными клетками эта песня приводила к выработке достаточного количества инсулина, чтобы быстро снизить колебания гликемии во время тестов на толерантность к глюкозе. На втором месте по эффективности оказался саундтрек к фильму «Мстители». Клетки активировались только в том случае, если звуковые волны непосредственно воздействовали на кожу над местом имплантации не менее 15 минут Речь, наушники, низколетящие самолеты, газонокосилки, пожарные машины и гудки не приводили к нежелательной секреции инсулина при восприятии с разных расстояний и направлений. Таким образом, эти клетки защищены от незапланированного выброса инсулина. Ученые считают, что эту разработку можно рассматривать как потенциально реальную замену уколам инсулина для людей с диабетом. Ранее мы рассказывали, что введение инсулина в нос помогло людям с деменцией улучшить их когнитивную функцию.