ნეიროეთოლოგია

ცხოველთა ექოლოკაცია ნეირობიოლოგიაში ერთ-ერთი სამოდელო სისტემაა

ნეიროეთოლოგია − ცხოველთა ქცევების შესწავლისა ევოლუციური და შედარებითი მიდგომა. ნეიროეთოლოგია ქცევითი ნეირომეცნიერების დისციპლინათშორისი დარგია და ყურადღებას ამახვილებს იმაზე თუ როგორ გარდაქმნის ცენტრალური ნერვული სისტემა ბიოლოგიურ სტიმულებს ბუნებრივ ქცევად. მაგალითად: ღამურების უმრავლესობას ექოლოკაცია აქვს, რაც ნადირეობასა და ნავიგაციაში ეხმარება მათ. ღამურების სმენითი სისტემა ხშირად მოჰყავთ იმის მაგალითად თუ როგორ გარდაიქმნება ხმის აკუსტიკური მახასიათებლები ხმის ქცევით სენსორულ რუკად. ნეირომეცნიერები იმედოვნებენ, რომ ცხოველების ცპეციალიზებული ქცევებისა და კარგად გამოხატული ქცევების მეშვეობით ნერვული სისტემის ძირითად პრინციპებს განსაზღვრავენ.

ნეიროეთოლოგია დისციპლინათშორისი დარგია და მოიცავს ნეირობიოლოგიასა (ნერვული სისტემის შესწავლა) და ეთოლოგიას (ცხოველთა ქცევების შესწავლა ბუნებრივ პირობებში). ნეიროეთოლოგიის ცენტრალური თემა, რომლითაც ინ ნეირომეცნიერების სხვა დარგებისგან განსხვავდება არის ის, რომ ნეიროეთოლოგია ფოკუსირდება ბუნებრივ ქცევაზე (მაგ: შეწყვილება, ნავიგაცია მტაცებლებისგან თავდაცვა).

ისტორია

1890 წელს ნეიროეთოლოგიის პიონერმა, იორგ-პეტერ ევერტმა ჩამოაყალიბა ის ძირითადი კითხვები, რომლებზე პასუხის გაცემასაც ნეირომეცნიერება ცდილობს: როგორ აიდენტიფიცირებს ორგანიზმი სტიმულს? როგორ არის წარმოდგენილი გარე სტიმულები ნერვულ სისტემაში? როგორ იღებს, ინახავს და ამუშავებს ნერვული სისტემა ინფორმაციას სტიმულის შესახებ? როგორ კოდირდება ქცევითი ნიმუშები ნეირონებში? როგორ კოორდინირდება და კონტროლირდება ქცევა ნერვული სისტემის მიერ? როგორ უკავშირდება ქცევის ონტოგენეტიკური განვითარება ნერვულ მექანიზმებს?

თანამედროვე ნეიროეთოლოგიაზე დიდი გავლენა მოახდინა კვლევითმა ტექნიკებმა და ნეიროეთოლოგიის მეთოდებიც ძალიან განსხვავებულია. 1984 წლის შემდეგ გამოყენებულ ტექნიკებს შორისაა შიდაუჯრედული საღებავები, რაც ნნეირონების განსაზღვრისა და ნეირონების რუკის შექმნის შესაძლებლობას იძლევა და თავის ტვინის დანაწევრება, რაც შიდაუჯრედული ელექტროდებსის გამოყენებით თავის ტვინის უკეთ გამოკვლევის შესაძლებლობას იძლევა. ამჟამად ნეიროეთოლოგიასთან ყველაზე მჭიდროდ დაკავშირებულია გამოთვლითი ნეირომეცნიერება, მოლეკულური გენეტიკა, ნეიროენდოკრინოლოგია და ეპიგენეტიკა.

ისტორია

ცხოველთა ქცევას არისტოტელეს (ძვ.წ. 384-342) დროიდან მოყოლებული შეისწავლიან, მაგრამ ეთოლოგია ბუნებისმეტყველებიდან და ეკოლოგიიდან მხოლოდ მეოცე საუკუნის დასაწყისში გამოყვეს. ნეიროეთოლოგიის ცალკე დარგად გამოყოფაზე დიდი გავლენა მოახდინა კონრად ლორენცისა და ნიკო ტინბერგენის კვლევებმა და ნაშრომებმა. კონრად ლორენცი ცნობილია ქცევის ფიქსირებული ნიმუშის თეორიის შექმნით. ლორენცმა კონცეფციის წარმოასჩენად ცნობილი ჰიიდრავლიკური მოდელი შექმნა. ამ თეორიის განვითარებაში ლორენცს ტინბერგენიც ეხმარებოდა. ტინბერგენმა შეიმუშავა სუპერსტიმულის კონცეფცია. ტინბერგენი ცნობილია ოთხი კითხვის ჩამოყალიბებით, რომლებიც, მეცნიერის აზრით, ეთოლოგებმა ცხოველთა ნებისმიერი ქცევიისას უნდა გაითვალისწინონ. ტინბერგენის ოთხი კითხვა ქცევის ახსნათა კატეგორიებია და ხშირად ანალიზის დონეებს უწოდებენ.

განსხვავებით ბიჰევიორიზმისგან, რომელიც არაბუნებრივ სტიმულებზე ცხოველთა რეაქციებს ხელოვნურ, ლაბორატორიულ პირობებში შეისწავლის, ეთოლოგია ცხოველთა ბუნებრივი ქცევის კატეგორიზებასა და ანალიზსს ახდენს. შესაბამისად, ნეიროეთოლოგია პასუხობს იმ კითხვებს, რომლებიც ბუნებრივ გარემოში განხორციელებულ ქცევებს უკავშირდება.

ბიბლიოგრაფია

• Beer D., Randall, Roy E. Ritzmann, Thomas McKenna (1993) Biological neural networks in invertebrate neuroethology and robotics. Boston : Academic Press.
• Camhi, J.M. (1984) Neuroethology: Nerve cells and the Natural behavior of Animals, Sinauer Associates.
• Carew, T.J. (2000) Feature analysis in Toads. Behavioral Neurobiology, Sunderland, MA: Sinauer, pp. 95–119.
• Carew, T.J. (2000) Behavioral neurobiology: The Cellular Organization of Natural Behavior, Sinauer Associates.
• Ewert, J.-P. (1974) The neural basis of visually guided behavior. Scientific American 230(3):34-42
• Ewert J.-P. (2004) Motion perception shapes the visual world of amphibians. In: Prete F.R. (Ed.) Complex Worlds from Simpler Nervous Systems. Cambridge, MA, MIT Press, pp. 117–160
• Hoyle, G. (1984) The scope of Neuroethology. Behavioural Brain Science 7:367-412. Graham Hoyle put forth a rather narrow definition of the goals and subject matter of neuroethology and links the field to the field of ethology. This is followed by commentaries from many prominent neuroethologists. It makes for fascinating reading.
• Metzner, W. (1993) The Jamming avoidance response in Eigenmannia is controlled by two separate motor pathways. The Journal of Neuroscience. 13(5):1862-1878
• Pfluger, H.-J. and R. Menzel (1999) Neuroethology, its roots and future. J Comp Physiol A 185:389-392.
• Zupanc, G.K.H. (2004) Behavioral Neurobiology: An Integrative Approach. Oxford University Press: Oxford, UK.