Έχετε αναρωτηθεί ποτέ πώς τα έντομα αποφασίζουν τι να κάνουν σε διάφορες καταστάσεις; Έχουν μια περιοχή του εγκεφάλου που τα βοηθά να αξιολογούν τις επιλογές τους και να επιλέγουν την καλύτερη; Αν ναι, είναι παρόμοια με αυτή που έχουν τα θηλαστικά;
Μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Current Biology από τον καθηγητή Dr. Martin Paul Nawrot και τον Dr. Cansu Arican από το Ινστιτούτο Ζωολογίας του Πανεπιστημίου της Κολωνίας αποκαλύπτει ότι το σώμα μανιταριού, μια περιοχή μάθησης και μνήμης στον εγκέφαλο των αρθροπόδων, είναι υπεύθυνο για την ικανότητα των εντόμων να λαμβάνουν αφηρημένες συμπεριφορικές αποφάσεις, οι οποίες στη συνέχεια εκτελούνται από μεταγενέστερα κινητικά δίκτυα.
Το σώμα των μανιταριών πήρε το όνομά του από το ανατομικό του σχήμα, που μοιάζει με ζευγάρι μανιταριών. Βρίσκεται στον κεντρικό εγκέφαλο του εντόμου και είναι ζωτικής σημασίας για το σχηματισμό της μνήμης. Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι η πληροφορία της μνήμης κωδικοποιείται από την αξία ενός αισθητηριακού ερεθίσματος στην έξοδο του σώματος του μανιταριού. Για παράδειγμα, τα έντομα μπορούν να μάθουν να συνδέουν μια συγκεκριμένη μυρωδιά με την τροφή ή τον κίνδυνο και στη συνέχεια να χρησιμοποιούν αυτές τις πληροφορίες για να καθοδηγήσουν τη συμπεριφορά τους.
Όμως το σώμα του μανιταριού κάνει περισσότερα από το να αποθηκεύει και να ανακτά μνήμες. Αξιολογεί επίσης τα αισθητηριακά ερεθίσματα που είναι σχετικά με την έμφυτη συμπεριφορά, δηλαδή τη συμπεριφορά που δεν βασίζεται στην εμπειρία. Για παράδειγμα, τα έντομα μπορούν να ανιχνεύσουν αν μια πηγή τροφής είναι θρεπτική ή τοξική και στη συνέχεια να αποφασίσουν αν θα την φάνε ή θα την αποφύγουν.
Στη μελέτη τους, οι Nawrot και Arican μέτρησαν τη δραστηριότητα των νευρώνων εξόδου του σώματος του μανιταριού στην αμερικανική κατσαρίδα (Periplaneta americana), ενώ βιντεοσκοπούσαν τη συμπεριφορά τους κατά τη σίτιση. Διαπίστωσαν ότι οι νευρώνες εξόδου κωδικοποιούσαν τόσο τις μαθημένες όσο και τις έμφυτες προτιμήσεις για διάφορα είδη τροφής, όπως η ζάχαρη, το αλάτι ή η κινίνη. Επιπλέον, διαπίστωσαν ότι οι νευρώνες εξόδου κωδικοποιούσαν επίσης τη συμπεριφορική απόφαση να πλησιάσουν ή να απορρίψουν ένα στοιχείο τροφής, ανεξάρτητα από την αξία του.
Αυτό σημαίνει ότι το σώμα του μανιταριού λειτουργεί ως κέντρο συμπεριφορικών αποφάσεων στον εγκέφαλο των εντόμων, ενσωματώνοντας τις αισθητηριακές πληροφορίες με την εσωτερική κατάσταση και δημιουργώντας μια αφηρημένη αναπαράσταση της επιθυμητής δράσης. Αυτή η αναπαράσταση μεταδίδεται στη συνέχεια στα κατάντη κινητικά δίκτυα που εκτελούν τη συμπεριφορά.
Είναι ενδιαφέρον ότι αυτή η λειτουργία του σώματος του μανιταριού είναι παρόμοια με εκείνη μιας περιοχής του εγκεφάλου στα θηλαστικά που ονομάζεται τροχιομετωπιαίος φλοιός (OFC). Ο OFC εμπλέκεται επίσης στη μάθηση και το σχηματισμό μνήμης, καθώς και στην αξιολόγηση των αισθητηριακών ερεθισμάτων και στη λήψη συμπεριφορικών αποφάσεων με βάση αυτά. Ο OFC επικοινωνεί επίσης με τα μεταγενέστερα κινητικά δίκτυα για την υλοποίηση της επιλεγμένης δράσης.
Επομένως, παρά την εξελικτική τους απόσταση και τη διαφορά μεγέθους του εγκεφάλου τους, τα έντομα και τα θηλαστικά μοιράζονται έναν κοινό μηχανισμό για τον έλεγχο των συμπεριφορικών αποφάσεων. Ο μηχανισμός αυτός βασίζεται σε μια εξειδικευμένη περιοχή του εγκεφάλου που επεξεργάζεται τις αισθητηριακές πληροφορίες και παράγει μια αφηρημένη αναπαράσταση της βέλτιστης δράσης.
Το εύρημα αυτό έχει σημαντικές επιπτώσεις στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο πολύπλοκες συμπεριφορές προκύπτουν από απλά νευρωνικά κυκλώματα και πώς μπορούν να διαμορφωθούν από τη μάθηση και την εμπειρία. Ανοίγει επίσης νέους δρόμους για τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο οι αποφάσεις συμπεριφοράς επηρεάζονται από ασθένειες ή διαταραχές που βλάπτουν τη λειτουργία αυτών των περιοχών του εγκεφάλου.
Αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα για αυτό το θέμα, μπορείτε να δείτε το αρχικό άρθρο εδώ: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230831142835.htm