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 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.
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.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
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