老鼠是如何判别风险的
老鼠经过视觉刺激能否在正告范围内来判别风险水平,并采取恰当的行为反响。深圳中科院先进院供图。
在复杂多变的自然环境中,如何快速、简约、精确地判别天敌信号,产生快速恰当的防御反响,是物种生存繁衍的重要前提。
近日,中国科学院深圳先进技术研讨所研讨员王立平发现了动物大脑快速防御天敌反响的简单战略,相关成果发表在BMCBiology上。这项研讨提醒了小鼠的大脑在处置视觉线索时有一个正告范围,能够快速辨认风险信号并诱发防御反响。
自然环境中充溢了复杂的觉得线索,动物需求依据这些线索来判别。一方面,他们需求快速检测接近的天敌,并采取恰当的防御行为来确保本人的平安;另一方面,他们不能对非风险线索做出过度反响,如飞过的昆虫,以免糜费膂力,错过取得食物和配偶的时机。这是动物在漫出息化过程中逐步构成的本能,对动物的生存和繁衍至关重要。
视觉线索是动物快速检测风险的重要根据。此前,研讨常用一个逐步扩展的阴影盘来模仿捕食者的攻击,并胜利地诱发了老鼠的本能防御反响。这阐明视觉系统在判别风险信号时可能会疏忽一些细节,只基于一些关键的视觉线索来判别,杨星说。
那么动物依据哪些视觉线索来判别风险,哪些线索不需求太多关注呢?在研讨过程中,研讨小组开发了基于红外触摸屏的小动物行为自动监测系统。记载小鼠在遇到视觉刺激时的反响参数。

我们的自动检测系统能够记载安装中小鼠的行为数据,如小鼠的大小、位置和相应的时间。依据这些数据,我们能够计算小鼠的逃窜速度、生硬时间、站立次数等。数据采集和后续计算统计能够经过程序完成。能够说,我们的系统根本完成了小鼠行为数据采集和剖析的自动化。
经过监控系统,研讨人员以不同的速度向小鼠展现了一系列不同大小的圆盘阴影,记载并定量剖析了小鼠些视觉刺激惹起的行为反响,包括逃窜、生硬和站立。团队发现,小鼠检测圆盘阴影的大小变化和扩展速度有一个警示范围,即大小为10°至40°,扩展速度为57°/s至320°/s的圆盘阴影更容易惹起激烈的逃窜反响。
基于研讨中发现的戒备范围,在进一步考证中,研讨小组模仿仓猫头鹰、蜻蜓、苍蝇等动物仓猫头鹰、蜻蜓、苍蝇等动物对老鼠的视觉刺激。
团队发现捕食老鼠的猛禽,如黑翅鸢、仓猫头鹰等。,在捕食过程中的图像根本契合老鼠的戒备范围,而苍蝇、蜻蜓等昆虫左近的低危视觉线索图像与戒备范围不分歧或只很少分歧。由此揣测,戒备范围代表了发起攻击的捕食者的共同视觉特征。
经过一系列实验,团队得出了小鼠检测捕食者的战略:小鼠依据视觉线索能否在戒备范围内做出反响,而不是为不同的天敌定制特定的检测机制。这种简单的战略有助于小鼠快速精确地辨认真正的风险。这项研讨将有助于了解大脑处置风险信号的神经机制及其进化意义。