https://frosthead.com

Jak hvězdná krtek „vidí“ s ultracitlivým čenichem

To je skutečné, pozemské zvíře, na které se díváte na fotografii nahoře - ne, jak jste předpokládali, stvoření z Hvězdných válek . Hvězdná krtek, který sídlí v rašeliništěch a mokřadech na východě USA a Kanady, je při plném růstu zhruba velikosti krysy. Je funkčně slepý a jí hmyz, červy a malé ryby.

Nejviditelnějším aspektem zvířete je ale jeho zcela podivný vzhled, kterému dominuje 22-chapadlový ultracitlivý čenich, nazývaný hvězdou (nejedná se o oči a tvář ve středu růžové masité oblasti, ale spíše o nosní dírky). ). Tento čenich, používaný k lovu a chytání kořisti, obsahuje více než 100 000 nervových zakončení zabalených do oblasti sotva větší než 1 cm v průměru, což z něj činí jeden z nejcitlivějších dotykových orgánů v celém království zvířat.

Krtko s hvězdou hledá kořist. Krtko s hvězdou hledá kořist. (Foto: Kristin Gerhold a Diana Bautista)

V příspěvku zveřejněném dnes v časopise PLOS ONE zkoumal tým biologů a neurovědců z UC Berkeley a Vanderbilt University aktivitu krtkovy hvězdy na molekulární úrovni, aby zjistil, jak zprostředkovává informace mozku zvířete. Jedním z nejzajímavějších zjištění týmu je, že hvězda je relativně chudá na neurony citlivé na bolest, ale extrémně bohaté na neurony speciálně upravené tak, aby byly citlivé na dotek.

Každá z 22 chapadel hvězdy (nazývaná „paprsky“) je pokryta malými klenutými strukturami známými jako Eimerovy orgány - průměrný čenich má celkem asi 30 000. Naproti tomu celá lidská ruka obsahuje zhruba 17 000 dotykových vláken (které jsou analogické s Eimerovými orgány), ale krtkovy hvězdy jsou menší než jediný lidský prst.

Jeden z autorů studie, Vanderbiltův neurovědec Kenneth Catania, studoval podivné zvíře po více než dvě desetiletí a dříve naznačoval, že pro krtek se senzorická informace, kterou dostává od své hvězdy, nejvíce podobá vizuální informaci, kterou získáváme z našich očí . To znamená, že stejně jako je náš svět do značné míry definován vizuálními podněty, krtci s hvězdným nosem jsou nejpříměji definováni dotykem.

Jako důkaz poukazuje na skutečnost, že mozky krtků jsou prostorově uspořádány kolem hmatových signálů přicházejících z jejich hvězd, téměř stejným způsobem, jakým jsou naše mozky uspořádány vizuální informací generovanou jejich očima. Jejich neokortex - vnější vrstvy každé z mozkových hemisfér - obsahuje mapu nervů, která prostorově odpovídá údajům přicházejícím z každého z paprsků hvězdy. To znamená, že oblast mozku, která se shoduje s jedním konkrétním paprskem, sousedí s oblastí, která se shoduje s dalším paprskem. Naše vizuální kůra je uspořádána téměř stejným způsobem.

Použití krtků jejich hvězd se také podobá způsobu, jakým my (a mnoho dalších savců) používáme naše oči k pochopení našeho prostředí. Když Catania a další vědci filmovali chování krtků, zjistili, že když přišli do kontaktu s předmětem zájmu, krtci ho okamžitě začali zkoumat svými nejmenšími paprsky (dva visící ve spodní části hvězdy).

Je to podobné tomu, jak primáti používají vidění, spoléhají na krátké a rychlé pohyby očí, takže fovea centralis - centrální část oka s nejvyšším rozlišením - dokáže rozlišit vizuální detaily. Nejzajímavější je, že jak nejmenší paprsky molů, tak naše fovea centralis jsou nadměrně zastoupeny z hlediska oblasti v neokortexu. Tudíž namísto toho, aby viděl svět očima, funkčně slepý krtko s hvězdami zřejmě „vidí“ své podzemní prostředí s čenichem.

Jak hvězdná krtek „vidí“ s ultracitlivým čenichem