Co naukowcy zobaczyli, gdy umieścili krokodyla w skanerze rezonansu magnetycznego i odtwarzali muzykę klasyczną

Krokodyl przygotowuje się do wejścia do skanera MRI.

Po raz pierwszy naukowcy wykorzystali skaner MRI do badania mózgów krokodyli nilowych. Brzmi dziwnie - a nawet trochę niebezpiecznie - ale eksperyment ujawnia nowe spojrzenie na ewolucję mózgów oraz sposób, w jaki ssaki i ptaki nabyły zdolność rozumienia złożonych dźwięków.

Nasze mózgi są wytworem milionów lat ewolucji. Naukowcy bardzo chcieliby wiedzieć, jak niektóre z najstarszych mózgów funkcjonowały i ewoluowały w czasie, ale jest to oczywiście niemożliwe ze względu na całkowity brak pierwotnych mózgów, z którymi mogliby pracować. Jednak jako dobra nagroda pocieszenia, naukowcy mogą pracować z krokodylami - zwierzęciem, które powstało ponad 200 milionów lat temu i ledwo zmieniało się przez eony. W związku z tym naukowcy mogą badać krokodyle, aby zrozumieć, w którym momencie pojawiły się określone struktury i zachowania mózgu.

Celem nowych badań było ustalenie, w jaki sposób mózg krokodyla może reagować na złożone dźwięki, oraz porównanie powstałych wzorców mózgowych z wzorcami obserwowanymi u ssaków i ptaków. Naukowcy mieli nadzieję zidentyfikować prekursorowe struktury i funkcje mózgu umożliwiające przetwarzanie złożonych obrazów i dźwięków.

Aby zaobserwować, jak złożona stymulacja wzrokowa i słuchowa wyzwala aktywność w mózgu gada, zespół kierowany przez Felixa Ströckensa z Wydziału Biopsychologii Uniwersytetu Ruhr w Bochum podjął się zadania skanowania mózgów krokodyla nilowego ( Crocodylus niloticus ) za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). skaner. Urządzenia te są zwykle używane w warunkach diagnostycznych i badawczych, a nawet do badania ssaków, takich jak psy , ale jest to pierwsza analiza zwierzęcia zimnokrwistego w takiej maszynie. Te wyniki nowego badania pojawiają się teraz w czasopiśmie naukowym Proceedings of the Royal Society B .

To mózg krokodyla na muzyce klasycznej.

Nie trzeba dodawać, że eksperyment nie był prosty i nie pozbawiony zagrożeń, wymagając od naukowców odpowiedniego dostosowania.

„Trudność w skanowaniu krokodyli - poza tym, że są trochę niebezpieczne dla eksperymentatora - polega na tym, że są one zimnokrwistymi gadami” - powiedział Ströckens Gizmodo.

Na przykład, uzyskanie sygnału mózgowego BOLD krokodyla - poziomu natlenienia krwi, który spada w aktywnych obszarach mózgu - jest zależne od temperatury ciała zwierzęcia. W przeciwieństwie do ssaków krokodyle są zimnokrwiste, a ich temperatura ciała zmienia się wraz ze zmianami temperatury pokojowej.

„Musieliśmy więc znaleźć temperaturę, która pozwoliłaby nam odebrać dobry sygnał i była wygodna dla zwierzęcia” - powiedział. „Musieliśmy również utrzymać stabilną temperaturę w skanerze, co jest stosunkowo trudne, ponieważ cewki używane do skanowania również emitują ciepło”.

Aby upewnić się, że krokodyle nie poruszają się w urządzeniu do rezonansu magnetycznego i aby zapobiec ich trzaskaniu na naukowców, naukowcy uspokoili zwierzęta i zakleili im pyski taśmą, aby zapewnić dodatkowe bezpieczeństwo.

„Na szczęście wydawało się, że polubili tubę skanera i w ogóle się nie ruszali, co zrujnowałoby nasze badanie” - powiedział Ströckens. „Musieliśmy być bardzo ostrożni, ponieważ wściekły krokodyl mógł łatwo uszkodzić skaner lub zranić nas - nawet gdy mają zaledwie rok, mają dość silne mięśnie szczęki i ogona. Ale wszystko poszło dobrze i ani my, ani zwierzęta nie odnieśliśmy obrażeń ”.

Zespół Uniwersytetu Ruhr, od lewej do prawej, Mehdi Behroozi, Felix Ströckens i Xavier Helluy.

W ramach eksperymentu naukowcy wystawili pięć młodych krokodyli na działanie różnych bodźców wzrokowych i słuchowych. Wizualne wskazówki składały się z migających czerwonych i zielonych świateł, które migotały ze zmieniającą się siłą i interwałami. Proste sygnały dźwiękowe obejmowały przypadkowe dźwięki akordów od 1000 Hz do 3000 Hz. W przypadku złożonych dźwięków badacze zagrali partię IV Koncertu brandenburskiego Johanna Sebastiana Bacha (który był wcześniej używany w innych badaniach na zwierzętach, co stanowi dobrą podstawę).

Wyniki pokazały, że różne obszary mózgu krokodyla aktywowały się w obecności złożonych dźwięków w porównaniu do dźwięków podstawowych. W rzeczywistości zaobserwowane wzorce przypominały te, które obserwowano u ssaków i ptaków narażonych na muzykę. Obserwacje te sugerują, że strukturalne i funkcjonalne aspekty przetwarzania sensorycznego są obecne w mózgu gadów i że zdolności te zostały zachowane i przekazane przez ewolucyjne drzewo genealogiczne (zakładając, że współczesne krokodyle mają podobne struktury mózgowe jak ich przodkowie). To fascynujący wynik, powiedział Ströckens, ponieważ krokodyle to stosunkowo stara grupa gatunków. „Dlatego może się zdarzyć, że te zasady przetwarzania ewoluowały znacznie wcześniej, niż myśleliśmy wcześniej” - powiedział.

Co więcej, badanie pokazuje również, że rezonans magnetyczny jest przydatny w badaniu zwierząt zimnokrwistych.

„To był przełom techniczny”, powiedział Ströckens Gizmodo. „Mogliśmy udowodnić, że fMRI można stosować u gadów, które znacznie różnią się fizjologią od ssaków czy ptaków (np. Temperatura ciała i wzorce oddechowe). Umożliwi to przyszłym badaniom zbadanie wielu gatunków, które nie zostały jeszcze zbadane tą nieinwazyjną metodą ”.

[ Proceedings of the Royal Society B ]

Suggested posts

Kancelarie prawnicze zajmujące się szkodami na zdrowiu wyświetlają reklamy osobom przebywającym na ostrym dyżurze

Kancelarie prawnicze zajmujące się szkodami na zdrowiu wyświetlają reklamy osobom przebywającym na ostrym dyżurze

Prawnicy zajmujący się kontuzjami od dawna używają chwytliwych dżingli i zapadających w pamięć sloganów, aby zachęcić zdrowiejących pacjentów do skorzystania z ich usług. Teraz 20-sekundowy spot telewizyjny lub radiowy może wkrótce zostać zastąpiony reklamami wysyłanymi bezpośrednio na telefony pacjentów przebywających na izbach przyjęć.

Naukowcy strzelają do ludzkich głów wypełnionych krwią dla nauki

Naukowcy strzelają do ludzkich głów wypełnionych krwią dla nauki

Zdjęcie: Johanne Brunet / Flickr Science to nie zawsze teleskopy i nowe gatunki. Niektóre badania, takie jak te, które pomagają ekspertom medycyny sądowej lepiej zrozumieć miejsca zbrodni, wymagają eksperymentów, które mogą wydawać się trochę, no cóż, chorobliwe.

Related posts

Najnowszy łowca planet NASA zrobi to, czego nie mógł Kepler

Najnowszy łowca planet NASA zrobi to, czego nie mógł Kepler

Artystyczna koncepcja TESS. 16 kwietnia NASA planuje wystrzelić satelitę Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) na rakiecie SpaceX Falcon 9.

Lustro wykonane z puszystych pomponów to przerażająca, piękna rzecz

Lustro wykonane z puszystych pomponów to przerażająca, piękna rzecz

Daniel Rozin ma obsesję na punkcie robienia luster, ale zamiast używać szkła lub srebrnej farby, przyjmuje bardziej niekonwencjonalne podejście do tworzenia odbić. Korzystając z danych z sensora Kinect firmy Microsoft, Rozin manipuluje wszystkim, od animowanych pluszowych pingwinów po swój najnowszy temat, ścianę puszystych pomponów.

Robot ATLAS firmy Boston Dynamics jest teraz super żołnierzem cyborga wykonującym ruch w tył

Robot ATLAS firmy Boston Dynamics jest teraz super żołnierzem cyborga wykonującym ruch w tył

10 minut temu byłem ostrożnym optymistą, że pewnego dnia będziemy mieszkać i pracować ramię w ramię z robotami w doskonałej harmonii. Następnie Boston Dynamics opublikował film przedstawiający humanoidalnego robota ATLAS wykonującego niesamowite skoki i salta w tył, a teraz jestem gotowy, aby znaleźć gdzieś jaskinię i się schować.

Skreśl dzieci ze swojej listy zakupów dzięki przecenionym zestawom zabawek littleBits STEM

Skreśl dzieci ze swojej listy zakupów dzięki przecenionym zestawom zabawek littleBits STEM

littleBits: 20% zniżki na wszystko z kodem TECHLOVERS2016 | Kredyt fotograficzny: littleBits Zestawy littleBits to świetny sposób na poznanie elektroniki podczas tworzenia własnych gadżetów, instrumentów muzycznych lub akcesoriów do inteligentnego domu, a przy użyciu kodu TECHLOVERS2016 dają Ci 20% zniżki na wszystko. każdy z nich byłby świetnym prezentem dla każdego dziecka (lub ciekawskich dorosłych) z Twojej listy zakupów.

MORE COOL STUFF

„Pod pokładem”: Przesłanie dziękczynne kapitana Lee do Carla Radke z „Summer House” – „Bądź silny”

„Pod pokładem”: Przesłanie dziękczynne kapitana Lee do Carla Radke z „Summer House” – „Bądź silny”

Kapitan Lee z „Below Deck” wysłał specjalną wiadomość do Carla Radke na temat tego, co będzie trudnym Świętem Dziękczynienia dla obu mężczyzn.

Czy trener koszykówki Duke Blue Devils Mike Krzyzewski jest żonaty?

Czy trener koszykówki Duke Blue Devils Mike Krzyzewski jest żonaty?

Odejście Mike'a Krzyżewskiego z koszykówki Duke'a pod koniec bieżącego sezonu da mu więcej czasu z żoną i rodziną.

Jak wysoki jest Nicholas Braun z „Sukcesji”?

Jak wysoki jest Nicholas Braun z „Sukcesji”?

Fani „Sukcesji” nie mogą nie zauważyć niezwykle wysokiego wzrostu Grega, znanego również jako Nicholas Braun. Czy naprawdę góruje nad członkami obsady?

„Kobieta-pionierka” Ree Drummond Przystawki na Święto Dziękczynienia na sezon świąteczny 2021

„Kobieta-pionierka” Ree Drummond Przystawki na Święto Dziękczynienia na sezon świąteczny 2021

Pionierka Ree Drummond jest tutaj, aby przygotować Cię na Święto Dziękczynienia. Oto niektóre z jej najlepszych przystawek.

Wypróbuj naszą mini krzyżówkę

Wypróbuj naszą mini krzyżówkę

Nasza mini-krzyżówka, aktualizowana co tydzień, łączy nasze ulubione teksty HowStuffWorks z pomysłowymi wskazówkami!

Co działa najlepiej: saszetki na pranie, detergenty w proszku czy w płynie?

Co działa najlepiej: saszetki na pranie, detergenty w proszku czy w płynie?

Robienie prania jest wystarczająco złe, bez martwienia się o wybór odpowiedniego detergentu. Więc co jest najlepsze? Czy to w ogóle ma znaczenie?

Prawdziwa historia niebieskich ludzi z Kentucky

Prawdziwa historia niebieskich ludzi z Kentucky

Rodziny Fugates i Combs w wiejskim stanie Kentucky przegrały genetyczną loterię, obie miały rzadką cechę recesywną, która sprawiała, że ​​ich skóra wyglądała na niebieską podczas małżeństw. Jaka była tego przyczyna? A co się stało z rodzinami?

Czy „narodziny dziewicy” kondora kalifornijskiego mogą uratować gatunek?

Czy „narodziny dziewicy” kondora kalifornijskiego mogą uratować gatunek?

W ramach programu ratowania kondora kalifornijskiego przed wyginięciem wychowuje się dwa pisklęta płci męskiej bez ojców. Jak możliwe są takie „dziewicze” narodziny?

Cardi B i córka Offset Kulture pokazują piękne nowe warkocze na Instagramie

Cardi B i córka Offset Kulture pokazują piękne nowe warkocze na Instagramie

Trzyletnia córka Cardi B i Offset, Kulture, pokazała swoją nową fryzurę z warkocza na Instagramie.

Selena Gomez całuje Carę Delevingne w policzek za Kiss Cam w Knicks Game

Selena Gomez całuje Carę Delevingne w policzek za Kiss Cam w Knicks Game

„Jest taka zabawna i jest po prostu niezwykle żądna przygód”, powiedziała wcześniej Selena Gomez o kumpel Cara Delevingne.

Madonna pije gin z butelki w swojej siłowni: „Dzisiejszy trening”

Madonna pije gin z butelki w swojej siłowni: „Dzisiejszy trening”

Piosenkarka postanowiła w czwartek zmienić swoją rutynę fitness

Jamie Dornan mówi Henry'emu Cavillowi, że stracił rolę Supermana i zwrócił się do Marvela o rolę superbohatera

Jamie Dornan mówi Henry'emu Cavillowi, że stracił rolę Supermana i zwrócił się do Marvela o rolę superbohatera

Jamie Dornan ujawnił, że wziął udział w przesłuchaniu do roli Supermana, ale przegrał z Henrym Cavillem; i rozmawiał z Marvelem o dołączeniu do MCU.

Przedstawiamy City of the Future — podcast z Sidewalk Labs

Każdy odcinek bada jeden pomysł lub innowację, która zmieni miasta.

Przedstawiamy City of the Future — podcast z Sidewalk Labs

Z wielką radością ogłaszamy City of the Future, nasz nowy dwutygodniowy podcast! Co drugi piątek gospodarze, Eric Jaffe i Vanessa Quirk, będą badać pomysł lub innowację, która zmieni miasta. Porozmawiamy ze światowymi ekspertami i pracownikami Sidewalk, będziemy podróżować po świecie i dobrze się przy tym bawić.

Jestem biały na zewnątrz, ale czarny na wskroś.

Jestem biały na zewnątrz, ale czarny na wskroś.

„Oreos” to ludzie, których moja rodzina nazywała czarnymi, którzy zdradzili swój kolor skóry. Byli tymi, którzy mogli wyglądać na czarnych na zewnątrz, ale których działania pokazały, że byli biali w środku.

Jak firma Apple pomogła nam zapobiegać ślepocie dzięki lepszemu projektowi

Wynos z projektowania urządzenia medycznego z Apple

Jak firma Apple pomogła nam zapobiegać ślepocie dzięki lepszemu projektowi

„Nie jestem zadowolony z twojego urządzenia”. Przypomniałem sobie dr.

Praktyczny kurs uczenia się przez wzmacnianie — część 1

Praktyczny kurs uczenia się przez wzmacnianie — część 1

Od zera do bohatera, krok po kroku. Witaj na moim kursie uczenia się przez wzmacnianie! ❤️ Przejdźmy razem tę piękną ścieżkę od podstaw do najnowocześniejszego uczenia się przez wzmacnianie (RL), krok po kroku, z przykładami kodowania i samouczkami w Pythonie! Ta pierwsza część obejmuje podstawowe pojęcie i teorię, których potrzebujesz, aby wyruszyć w tę podróż.

Language