Otak Lebah: Lokasi memori wangi terungkap

Peneliti membuat model komputer otak lebah

Honeybee memperluas kopernya untuk mengambil setetes larutan gula dari pipet. © Martin Strube-Bloss
membacakan

Para ilmuwan Berlin telah menemukan jejak-jejak memori wewangian di wilayah spesifik otak lebah. Mereka sekarang merinci hasil studi baru mereka di jurnal The Journal of Neuroscience.

Seberapa sukses lebah dalam mencari makan sangat tergantung pada seberapa baik mereka dapat mengenali bunga yang kaya nektar dari jarak berdasarkan aroma mereka dan membedakan mereka dari yang kurang produktif. Para peneliti yang dipimpin oleh Profesor Randolf Menzel dari Free University of Berlin dan Bernstein Center Berlin sekarang pergi ke pertanyaan apakah dan bagaimana lebah dapat mengingat hubungan antara aroma dan nektar bunga dan apakah hubungan ini ditemukan di otak lebah.

Lebah mendorong meja sekolah

Para peneliti memasukkan kolektor nektar keluar dari tongkat mereka, menangkap mereka dan, dalam arti tertentu, membiarkan mereka pergi ke sekolah di laboratorium mereka: ada lima wewangian buatan yang berbeda dalam jadwal. Setelah kelima telah diperkenalkan, dalam satu fase studi aroma diberikan dengan satu tetes larutan gula setelah setiap presentasi, sementara yang lain tetap tidak dibuang.

Pengondisian Pavlov klasik

Jenis pengkondisian Pavlovian klasik ini didasarkan pada apa yang disebut refleks batang-peregangan, yang dipicu ketika antena serangga bersentuhan dengan cairan manis. Lebah dengan cepat belajar untuk mengeluarkan belalai mereka dengan aroma hadiah untuk menjilat larutan gula dan menunjukkan reaksi ini bahkan tiga jam setelah fase pembelajaran.

Sebagai bagian dari disertasinya di Universitas Bebas Berlin, sekarang di Institut Max Planck untuk Ekologi Kimia di Jena, ahli biologi Martin Strube-Bloss mengukur reaksi listrik sel-sel saraf tertentu, yaitu neuron awal di otak, untuk menyelidiki dasar neuron dari proses memori ini. Tubuh jamur dari otak lebah yang sudah berdiri di ruangan sebagai kandidat untuk proses pembelajaran. pameran

Jejak memori ditemukan

Hasilnya mengejutkan para peneliti: Selama fase pembelajaran, kegiatan tidak berubah pada neuron yang diperiksa. Tetapi tiga jam setelah fase pembelajaran, ada perubahan: lebih banyak neuron merespons stimulus terkait hadiah, dan respons terhadapnya meningkat. Jadi para peneliti sebenarnya menemukan jejak ingatan.

Karena keterlambatan waktu, mereka bahkan menyimpulkan bahwa itu tidak ada hubungannya dengan proses pembelajaran itu sendiri atau dengan memori jangka pendek, tetapi mereka tampaknya telah mengidentifikasi lokasi memori aroma jangka panjang.

Analisis matematis oleh ilmuwan neuroinformatika Martin Nawrot dari Free University of Berlin menunjukkan bahwa jejak memori dalam tubuh jamur sangat dapat diandalkan. Hanya 150 milidetik setelah penyajian wewangian, para peneliti dapat mengatakan, berdasarkan aktivitas sel saraf, apakah itu aroma yang diperkaya gula atau tidak. Lebah percaya diri bisa mengandalkan neuron awal dari tubuh jamur untuk memutuskan aroma yang menjanjikan, atau di alam liar pergi ke mekar bantalan nektar rt dan layak dikejar.

Model komputer otak lebah dibuat

Berdasarkan temuan mereka, para peneliti sekarang menciptakan model komputer otak lebah yang akan mengaitkan wewangian virtual dengan hadiah dan membuat keputusan berdasarkan apa yang telah mereka pelajari. Otak artifisial seperti itu kemudian akan digunakan dalam robot yang terinspirasi robot dalam waktu dekat. (The Journal of Neuroscience, 2011; doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2583-10.2011)

(National Bernstein Network Computational Neuroscience, 01.03.2011 - DLO)