Продемонстрирована универсальная схема для выбора направления у животных
Компьютерное моделирование и лабораторные эксперименты показали, что для определения направления движения животные разбивают задачу на серию парных выборов, один за другим отбрасывая неподходящие варианты.
Подавляющее большинство животных активно перемещаются и вынуждены постоянно принимать решение о том, в каком именно направлении бежать, лететь, ползти или плавать, с учетом изменяющихся условий внешней среды. В 2014 году за изучение «системы навигации» мозга была вручена Нобелевская премия. В частности, тогда показали, что нейроны определенных участков мозга — прежде всего гиппокамп — формируют ментальную карту окружающего пространства и активизируются по мере движения по ней.
Такую схему теперь применили ученые из Израиля, Венгрии и Германии, чтобы смоделировать процесс выбора направления движения. Виртуальные агенты-«животные» использовали схожие ментальные карты и принимали решение, разбивая задачу на последовательность парных вариантов, чтобы отбрасывать менее подходящий один за другим.
В результате движение происходило через серию сменяющихся направлений, которые отражаются бифуркациями — резкими изменениями в динамике работы навигационной системы. Из-за постоянно «раздваивающегося» выбора траектория движений агентов напоминала ветвящееся дерево. Об этом Вивек Шридхар (Vivek Sridhar) и его коллеги пишут в статье, опубликованной в журнале PNAS.
Чтобы проверить эту схему, ученые провели эксперименты, отслеживая движения животных, помещенных в контролируемые условия виртуальной реальности. Участвовали представители разных групп с разными способами перемещения: летающие (дрозофилы), бегающие (пустынная саранча) и плавающие (рыбки данио). Датчики и камеры позволили точно регистрировать каждое движение и подтвердили, что перемещение происходит такими же рывками, с постоянной коррекцией направления, что и у машинных агентов, использованных при моделировании.
По мнению ученых, эти принципы применимы и к движению больших групп животных, таких как косяки рыб и стаи птиц. «Часто кажется, что животное сперва решает, куда двигаться, а потом уже движется к цели, — говорит Вивек Шридхар. — Однако наша работа показывает, что сложные взаимодействия между движением и изменчивой ментальной репрезентацией оказывают большое влияние на процесс принятия такого решения».
Telegram 
Дзен 
VK Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии