Muștele - greu de obținut! W pentru cunoștințe - ARD Das Erste
Mai rapid decât oamenii
Ați încercat vreodată să prindeți o muscă cu mâna? Este aproape imposibil. Indiferent dacă vă strecurați din spate sau grevați într-un mod deosebit de surprinzător: musca este de obicei mai rapidă. Motivul pentru aceasta este că creierul cu muște este superior celui al oamenilor - cel puțin într-un punct: muștele reacționează mult mai repede decât oamenii. Chiar dacă creierul unei muște obișnuite cântărește mai puțin de jumătate de miligram.
Cercetare de zbor
Ce face ca Brummer să fie atât de incredibil de „detectori de trăsnet”? Este ceea ce investighează neurobiologii de la Institutul Max Planck din Martinsried de lângă München. Muștele sunt crescute aici în două camere bine închise pentru a le studia comportamentul. Profesorul Alexander Borst se ocupă de multă vreme de artiștii alternativi înaripați. Unul dintre motivele pentru reacțiile lor rapide sunt ochii compuși ai muștei: sunt sferici și se asigură că musca vede mai mult decât oamenii. „Avem un câmp vizual limitat”, explică Alexander Borst. "Dacă vrem să privim în jur, trebuie să ne mișcăm ochii sau capul. Muștele nu are nevoie de toate acestea, are o vedere integrată, ca să spunem așa." Această vedere panoramică împiedică oamenii să se strecoare în spate - musca vede totul.
Creierul musca este destul de fix
Vederea generală nu este singurul avantaj pe care mușca îl are asupra oamenilor. Celulele senzoriale ale luminii reacționează mult mai repede la schimbările de lumină decât ale noastre - umbra unei mâini ridicate pentru a lovi este, prin urmare, percepută într-un fulger. Acest lucru este posibil, deoarece creierul mustei are o structură foarte simplă: există doar cinci sinapse între ochi și mușchi - acestea sunt punctele de comutare din creier, unde conducerea stimulilor este redusă pe scurt, deoarece semnalul trebuie convertit. Și căile din creierul zbura sunt scurte: semnalele trebuie să parcurgă doar câțiva milimetri de la ochi la mușchi, spre deosebire de oameni.
Toate acestea fac creierul musca deosebit de fixat. Într-o comparație directă, oamenii nu au nicio șansă, spune Alexander Borst: „În momentul în care musca a reacționat deja, arată deja o primă mișcare musculară, adică deja decolează - semnalul nu mi-a părăsit încă globul ocular spre creier!”
Lumea în mișcare lentă
Deoarece creierul uman procesează mișcările atât de încet, diferențiază în jur de 20 de imagini individuale pe secundă. Dacă sunt afișate mai multe imagini, acestea se estompează în mișcări curgătoare - acesta este efectul cu care funcționează televizorul. Dacă o muscă ar privi televiziunea, nu ar vedea un film, ci fotografii individuale care stau foarte mult timp înainte ca următoarea fotografie să fie afișată. Musca poate percepe mult mai multe imagini pe secundă decât oamenii: aproximativ 200 dintre ele.
Prin urmare, mișcările par a fi mult mai lente la zbor decât la oameni; ea vede lumea noastră așa cum o vedem noi cu puternică mișcare lentă. Așadar, nu este de mirare că musca are destul timp pentru a evita mâna care bate - atacul trebuie să i se pară foarte lent!
Progres în cercetarea creierului
Fugi? Da sau nu? Și dacă da: în ce direcție? Probabil cele mai importante decizii din viață pentru muște. De aceea folosesc mai mult de jumătate din celulele lor nervoase doar pentru viziunea mișcării. Fiecare celulă nervoasă este responsabilă doar de o singură direcție de mișcare: pentru mișcări orizontale sau verticale, spre stânga sau spre dreapta. Pentru a afla când celulele sunt active, doctorandul Isabella Kauer lipeste muștele de casă în fața unui perete luminat cu lumini LED, așa-numitul „cinema de zbor”. Lumini luminoase și întunecate pulsează peste perete, dând muștei senzația că se mișcă. Isabella Kauer joacă diferite direcții de mișcare pentru muscă și folosește un electrod mic pentru a măsura activitatea celulelor nervoase individuale din creierul mustei. Crăpăturile puternice și erupțiile ascuțite indică faptul că celula este activă.
Puțin câte puțin, neurobiologii elaborează o hartă exactă a creierului mustei. "Aceasta ar fi prima dată când putem înțelege în detaliu un calcul neuronal simplu sau o prelucrare a informațiilor - la nivelul celulelor nervoase individuale și a interconectării acestora. Aceasta ar fi o descoperire majoră în cercetarea creierului", explică Alexander Borst de la Institutul Max Planck.
Papion din metal
De mai bine de 50 de ani, neurobiologii au fost fascinați de faptul că un creier la fel de simplu structurat ca cel al muștei funcționează atât de eficient. De atâta timp, oamenii de știință au încercat să afle ce celule nervoase își asumă ce sarcini. Constatările au o utilizare practică clară. Dacă oamenii de știință află cum este conectat exact creierul mustei, ei pot recrea acest circuit și îl pot folosi pentru roboți, de exemplu.
În Martinsried există deja niște muște robot ale căror circuite sunt modelate pe creierul mustei. Constructorul său, Johannes Plett, trebuie să controleze muștele cu ajutorul telecomenzii. În curând, însă, roboții zburători ar trebui să-și poată planifica propriul traseu și să evite automat obstacolele. La fel ca modelul său - musca.