Napi feladatok a mozgáskörzetben:

• Speciális feladat (pl. táplálékrejtés)
• Általános feladat (pl. a legrövidebb út)

Navigáció migráció során

Madarak táplálékrejtése

Szajkó (Garrulus glandarius): kb. 30 000 makkot rejt - begyűjtés 10 hónapon át.
az európai tölgyerdők legjelentősebb terjesztője. A makkor elhurcolja és eltemeti.

Mogyoró szajkó (Nucifraga columbiana)Clark’s nutcracker:

Rejtés: 33 000 db. kb. 6 600 különböző helyen ősszel.
Egy rejtés kb. 20 mp alatt (nagyon hatékony www).
Begyűjtés: tavasszal a siker 72%
nyáron a siker 32-44% (Tomback, 1980)

Keresés. Mi a trükk?

• Szabály szerint rejt? Kicsi memória tár elegendő, de a vetélytársak megtalálhatják
• Minden helyet megjegyez? Vetélytárstól biztonságban lesz. 30 000 memória hely?
  

Homokos aréna, nagy kövek, magokat kap a madár

Elrejti a magokat (fekete pöttyök)

A jobboldali köveket jobbra tolják 20 cm-rel
Hol keres?

Keresés: az aréna bal oldalon az eredeti helyen (piros pöttyök), jobb oldalon 20 cm-t téved

Mit jegyez meg?

Nagyobb tárgyak közelébe rejt

Több kísérlet igazolja a tárgyak szerepét (pl. Kamil és Cheng, 2001 pdf)

Több tárgy irányát és távolságát rögzíti
Konklúzió:
A mogyorószajkó több tízezer bjektum térbeli helyét képes megjegyezni.

Emlékezés a helyekre: speciális képesség, vagy általános intelligencia?

Rokonfajok összehasonlítása téri és más feladatban (emlékezik-e a tárgyak színére)

A sokat rejtő bozótszajkó jobb a téri feladatban, de a másikban nem.

Hol fészkel a téri memória?

(Emlős téri tájékozódás: hippocampus)

Madár: Egy gyanús agyterület: hippocampus
?Hogyan igazolható?

• Léziós kisérletek
• Rejtő és nem rejtő fajok összehasonlítása

Hippocampus lézió

Rejtés nem változik, begyűjtés leromlik
Mire utal? Motivációt, motoros képességet nem érinti
Hippocampus kritikus memória terület

Hippocampus – fajok közötti különbség

Sherry és Duff (1996. pdf)

Kék pötty: rejtők
Piros pötty: nem rejtők
Táplélékrejtő fajok: relative nagyobb hippocampus

Hippocampus – rejtő fajok között

Többet rejtő faj - nagyobb hippocampus

Hippocampus – nemek között

Nincs különbség (kivéve fészekparaziták)
Fészekparaziták: ki az okosabb, lányok vagy fiúk?

Tojó > hím Miért?
Számontartjaaz alkalmas fészkeket

Hippocampus – egyedek között

Relatív hippocampus térfogat
fekete: gyakorlottszürke: naiv
Gyakorlással növekszik a hipp. mérete fiatal madárban.
Mi a mechanizmus? Neurogenezis!

Új: How memory power helps bird brains survive the winter NewSci

Emlősök téri tájékozódása

Londoni taxisofőrök:
Nagyobb poszterior hippokampusz(ok – okozat?)(Maguire et al., 2000. PNAS)
Mérete nő az útvonalak tanulása közben(de mitől, pl. stressz?)

A taxisofőr poszterior hipp. nagyobb, mint a buszvezetőké! (Maguire et al. 2006. abstract, pdf ) Neurogenezis!

Hipp. sérülés után (szimulációs vezetés):
A taxis elég jól tájékozódott a 40 évvel korábban tanult „helyeken”

De: a főutvonalak alapján. A kis utcákban eltévedt. (Maguire et al. 2006. abstract, pdf )

Spiers és Maguire (2008) pdf BBC
taxizás szimulátorral (Play-station) fMRI -ban
Visszajátszották a sofőröknek a tevékenységüket, és kérdezték, hogy az egyes pontokon mire gondoltak. Kezdeti útvonaltervezés: hippokampusz
Céltól való távolság, váratlan akadály, újratervezés, ismert tájékozódási pontok látványa más agyterületek aktívak

• Térkép (papíron vagy agyban)
• Helyzetmeghatározás (hol vagyok?)
• Iránymeghatározás (mágnes? nap?)
  

Tájékozódás a Nap szerint
Méhek, de a nap „mozog”!
Kísérlet:

• méheket jelöltek etetőállomáson
• megvárták, hogy visszatérjenek a kaptárba
• Bezárták a kaptárt 3 órára (ballag a Nap az égen),
• Áthelyezték a kaptárt (nincsenek tájékozódási pontok)
• Kiengedték a méheket és nézték, hova repülnek.

Oda, ahol az etetőállomásnak lennie kellett volna (a nap mozgását kompenzálták a belső óra alapján.

Sivatagi hangya

• Elhagyja a fészket (lent)
• Zsákmányt keresgél (kék vonal, 592 m)
• Zsákmányol (barna kör)
• Hazaviszi (barna vonal, 140 m)
• Irány: a nap alapján

Távolság? Se tájékozódási pont, se illat (forró sivatag)

Wittlinger et al. (2006) Science abstract, 2007. pdf
Számlálja a lépteit?
Manipulálták a hangya lábának hosszát (disznósörtét ragasztottak hozzá, illetve levágtak belőle.
100 m-es út: a testhossz 10 000-szerese.

A lábhossz manipuláció után a hangyák annyit tévedtek, amennyivel nőtt vagy rövidült a lábuk!

Emlékezés eseményekre és elmondható dolgokra (epizodikus, deklaratív memória) -> itt van, vagy csak út a hosszútávú memória felé (?)
Sérülése esetén új hosszútávú deklaratív memória nem képződik, és a sérülést megelőző néhány év törlődik. Régi emlék marad, új procedurális memória (hangszertanulás) képződik
Új szemantikus memória (eseményhez nem kötődő koncepció, jelentés): talán képződik
Hogyan kódol memóriát? Úgy mint a térbeliséget?

Kontextustól függő neuronok:milyen messze van a céltól,

Téri tájékozódás: helyek azonosítása időben.
Epizodikus memória: dettó.
Foster és Wilson (2006) Nature
Futás közben és utána nézték hippokampusz sejtek aktivitás mintázatát.

Minden fordulóbanmegáll (kaja)

a) A patkány helyzete, piros pötty: egyetlen sejt aktivitása – a patkány jobbra áll.
c) 19 sejt aktivitása – ha a patkány jobbra halad.

Téri tájékozódás: helyek azonosítása időben.
Epizodikus memória: dettó.
Foster és Wilson (2006) abstract
Futás közben és utána nézték hippokampusz sejtek aktivitás mintázatát.

Futás után a hippocampus lejátszotta az utat, visszafelé!

a) Patkány helyzete az időben
b) Mintázat ugyanakkor
c) Ha megáll, a mintázat visszafelé halad

eredeti ábrák html

Amerikai kutatók virtuális labirintusban futtattak egereket, miközben az agyműködésüket vizsgálták. A kutatás segíthet megérteni a hippokampuszban levő helysejtek működését.Tank úgy véli, hogy ez a kód valahogy a memóriában rögzül, de hogy miként, azt egyelőre nem tudni. A helysejtek pontos szerepe ugyanis még nem ismert. „Még mindig vitatott, hogy az agy alapvető navigációs rendszerének részei, vagy általánosabb szerepük van, például abban, hogy az ember megtanuljon egy sor eseményt és emlékezzen rá”

Index

IN THE NEWS

• Avian Magnetoreception: Elaborate Iron Mineral Containing Dendrites in the Upper Beak Seem to Be a Common Feature of Birds PLoS
  (A galamb csőre iránytűként szolgál Origo)