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Como os ratos veem o mundo

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Pesquisadores baseados em Munique e Tuebingen desenvolveram um sistema de câmera de código aberto que captura imagens de habitats naturais vistos por roedores.

Durante o curso da evolução, os animais se adaptaram às demandas particulares de seus ambientes locais de maneiras que aumentaram suas chances de sobrevivência e reprodução. Isso também é verdade para vários aspectos dos sistemas sensoriais que permitem que as espécies percebam seu ambiente. No caso do sistema visual, essas adaptações têm características de forma como a posição dos olhos e a acuidade relativa de diferentes regiões da retina.

No entanto, nosso conhecimento da evolução funcional dos sistemas visuais em mamíferos permaneceu relativamente pobre. “Nos últimos 10 a 15 anos, o mouse se tornou o modelo favorito para pesquisa em processamento de informação visual”, diz a professora Laura Busse, do Departamento de Biologia II da Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) em Munique. “Esse é um desenvolvimento um tanto surpreendente, dado que se pensava que esses roedores percebiam o mundo principalmente usando seu sistema de bigodes e cheiro.” No entanto, a visão colorida em mamíferos é conhecida por ter um efeito na capacidade de encontrar comida, fugir de predadores e escolher parceiros de acasalamento.

“Ocorreu-nos que realmente não sabemos como os ratos percebem visualmente seu ambiente natural”, disse Busse, que é pesquisador do Center for Transregional Collaborative Research (CRC) 1233 em “Visão Robusta”. Aqui, o termo “robusto” se refere ao fato de que os animais (incluindo humanos) são capazes de fazer inferências a partir de quantidades limitadas de informações visuais, mesmo em ambientes em constante mudança. Busse decidiu preencher essa lacuna estudando entrada visual e processamento de sinal neural em ratos “, em colaboração com o professor Thomas Euler da Universidade de Tuebingen, a Universidade Coordenadora do CRC.

Uma câmera que captura a visão do mouse

Os ratos são dicromatos; Em outras palavras, eles têm dois tipos de células cone (os fotorreceptores responsáveis ​​pela visão de cores) em suas retinas. Essas células detectam radiação eletromagnética nas regiões verde e ultravioleta do espectro, centradas em comprimentos de onda de 510 nanômetros (nm) e 350 nm, respectivamente. “Queríamos saber que gama de informações de cores está disponível para ratos em seus habitats naturais e se a prevalência dessas cores pode explicar as características funcionais dos circuitos neurais na retina do rato”, explica Busse.

Juntas, as equipes de Munique e Tuebingen começaram a desenvolver uma câmera de código aberto de baixo custo que, ao contrário das câmeras convencionais, foi projetada especificamente para cobrir as regiões espectrais verdes e ultravioletas às quais a retina dos ratos é sensível. Para facilidade de uso em campo, a câmera portátil é equipada com um gimbal, que orienta automaticamente o quadro da imagem, evitando mudanças repentinas e inadvertidas de perspectiva.

Os pesquisadores usaram essa câmera para obter imagens do ambiente como um rato o veria, em diferentes momentos do dia, em campos que mostravam sinais claros de sua presença. “Sabíamos que o hemisfério superior da retina do rato, com o qual eles podem ver o céu, é especialmente sensível à luz ultravioleta”, diz Busse. “A metade inferior da retina do mouse, normalmente orientada para o solo, apresenta maior sensibilidade na região verde. A equipe confirmou que essas duas faixas espectrais correspondem de perto às estatísticas de cores de ambientes naturais que são favorecidos por populações de camundongos. Essa adaptação pode ser resultado de processos evolutivos e, por exemplo, ajudar o animal a perceber aves de rapina no céu e a realizar ações evasivas. Experimentos usando redes neurais artificiais que imitam as características de processamento das células cone na retina do camundongo confirmam essa conjectura.

Fonte da história:

Materiais fornecido por Ludwig-Maximilians-Universität München. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.

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Traduzido de Science Daily

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