A kutyafélék összehasonlító neurobiológiája- Szenzoros képességek. Konok Veronika A kutyafélék evolúciója 2016/2017 őszi félév

Átírás

1 A kutyafélék összehasonlító neurobiológiája- Szenzoros képességek Konok Veronika A kutyafélék evolúciója 2016/2017 őszi félév

2 Miért vizsgáljuk a szenzoros képességeket?

3 Anatómiai-morfológiai különbségek Nagyobb érzékszervtöbb receptor?

4 Epigenezis Hubel és Wiesel, 1998 Tapasztalat szagokkalkésőbb jobb diszkrimációs képesség

5 Összehasonlító vizsgálatok Kivel? Ember Farkas Labor állatok (patkány, rhesus majom) Nagy anatómiai különbségek Mikrozmatikus vs. Makrozmatikus Agyméret- szag emléknyomok tartóssága

6 Hogyan? Összehasonlító vizsgálatok Receptorok, agyterületek, stb., vagy: Viselkedés (tanulási feladatok) Teljesítmény képesség Ökológiailag releváns helyzet Inger + megtanulható viselkedési válasz Hanginger helye Hanginger minősége menj/ ne menj könnyebb jobbra menj/ balra menj könnyebb

7 Hogyan? Összehasonlító vizsgálatok Receptorok, agyterületek, stb., vagy: Viselkedés (tanulási feladatok) Teljesítmény képesség Ökológiailag releváns helyzet Inger + megtanulható viselkedési válasz Hanginger helye Hanginger minősége menj/ ne menj könnyebb jobbra menj/ balra menj modalitások könnyebb

8 Az érzékelés kognitív vonatkozásai KIR irányítja és ellenőrzi: figyelem, ingerszűrés, mentális reprezentációk kulcsinger vs. keresőkép Megkülönböztetés és felismerés: inger összehasonlítása a meglévő reprezentációkkal

9 Módszertani problémák Kísérlet- természetellenes helyzet Ingerek: Egyszerű vs. Összetett ingerek Álló/ mozgó objektumok Szagingerek mesterséges bemutatása Inger megfelel-e a természetesnek Melyik érzékszervére fog támaszkodni

10 Csak 1m-ről választ jól (Polgár és mtsai, 2015) Csak 0m-ről választ jól Vizuális stratégia vagy nyersz-maradj stratégia Előbb be kell kapcsolniuk az orrukat, hogy hatékonyan használják!

11 Módszertani problémák Kísérlet- természetellenes helyzet Ingerek: Egyszerű vs. Összetett ingerek Álló/ mozgó objektumok Szagingerek mesterséges bemutatása Inger megfelel-e a természetesnek Melyik érzékszervére fog támaszkodni Tanulási feladat- képesség vs. teljesítmény

12 Érzékelés részei Fizikai feldolgozás Idegi feldolgozás

13 LÁTÁS Farkas ős ragadozó életmódja Vizuális generalista Hajnal-alkonyat- kevesebb fényben is látnak Apró részletek, színek kevésbé

14 Látás- fizikai feldolgozás Szemméret változatossága (testmérettel arányos) Nagyobb szem- jobb látás sötétben? Szemek elhelyezkedése- Átfedő látótér (térlátás) Teljes látótér Akkomodáció (közelre rossz) Fényvisszaverő réteg a retina mögött

15 Látás- fizikai feldolgozás Szemméret változatossága (testmérettel arányos) Nagyobb szem- jobb látás sötétben? Szemek elhelyezkedése- Átfedő látótér (térlátás) Teljes látótér Akkomodáció (közelre rossz) szemlencse Fényvisszaverő réteg a retina mögött retina

16 Látás- idegi feldolgozás Színlátás dikromatikus látás Több pálcika, kevesebb csap Rodopszin (pálcikák) nm Szürke megkülönböztető képesség

17 Látás- idegi feldolgozás Látásélesség: Csap-ganglion arány Viselkedéstesztek: kutya 3-4x rosszabbul lát (6m vs. 22m) Csapok retina közepén sűrűbben: ember- fovea pupilla fovea szemlencse retina

18 Látás- idegi feldolgozás látócsík farkasszerű Ganglionsejt eloszlás a retinában 42.4 < 58.5 < 93.5 Kefalikus index: (koponyszélesség/koponyahossz)

19 Látás- idegi feldolgozás Mozgás érzékenység m / m jobb időbeli felbontás: kritikus fúziós frekvencia: 70 Hz (embernél Hz)

20 Látás- idegi feldolgozás Összetett képek érzékelése Már Pavlov óta (alakok) Koncepciók, pl. kutya- és tájkép Sziluett, árnyék, rajz

21 Hallás- fizikai feldolgozás Fül fordítás Fülkagyló- változatos fülek Fülkurtítás/logó fülek hatása? Fejméret-dobhártya méret összefüggés

22 Hallás- idegi feldolgozás Corti szerv receptorok Hallási tartomány min frekv. (hz) max frekv. legjobb frekv. Ember Kutya Macska (60 db mellett)

23 Hallás- idegi feldolgozás Iránymeghatározás: két fül-idői különbség Ha hullámhossz nagyobb (alacsonyabb frekvencia), mint a max idői különbség- nem jól működik kis fejűek- magas frekvenciájú hangok Kutyáknál nincs ilyen különbség Éleslátás területének mérete- hanglokalizáció pontossága Ember: 1,3 fok; Kutya: 8 fok

24 Hallás- idegi feldolgozás Összetett hangok Ugatás- kitől jön és milyen szituációban (Molnár és mtsai, 2009; Pongrácz és mtsai, 2014) Kutya- és nemkutya-hangok Emberi szavak (szavak eleje a fontosabb) Magnóról rosszabb teljesítmény, távolság és láthatóság Andics és mtsai (2016)- szavak és intonáció agyi feldolgozása

25 Szaglás Két szaglórendszer: Szaglóhám receptorai (többség) Vomeronazális (Jacobson) szerv Faj-specifikus illatok, feromonok

26 Szaglás- fizikai feldolgozás Szaglás aktív folyamat Szimatolás Nyalogatás, flehmen reakció Orr- szivacsos, nedves Orrcimpáit függetlenül tudja használni Orrüreg nyálka- vízben oldódó molekulákat jobban megköti

27 Szaglás- idegi feldolgozás Szaglóhám: 150 cm 2 (kutya), 5 cm 2 (ember), receptorok száma 100x-osa Érzékenység n-amil-acetát: 100ezerszerese (de: anyagonként változó) Fajra jellemző receptorgének (kutya-ember) 30% több gén van a kutyában

28 Ánizsos táplálék választása elsőként Korai szagtanulás kutyán Rágcsálók esetében jól ismert jelenség, ökológiai jelentőséggel Szuka kutyák tápjába ánizst kevertek, a vemhesség idején illetve utána Diszkriminációs teszt (vizes kontrol) születés után 10 héttel Kontroll Vemh. Szopt. Vemh.+Szopt. Wells és Hepper 2006

29 Szaglás- eltérő feladatok: Teszthelyzetek, tréning: Detektálás: minimális koncentráció kimutatása Megkülönböztetés (Diszkrimináció): 2 féle szag megkülönböztetése Mintaválasztás ( Azonosítás ): mintához illesztés sok lehetőség közül

30 Megkülönböztetés Ismerős/ismeretlen szag- leüléssel jelezze Egyre gyorsabban megtanulják

31 Detektálás Érzékenység = legkisebb érzékelt cc nyomkeresés, kábítószer, robbanószer, tűzvédelem Fajtakülönbségek, kevés adat Nehéz standard tesztet létrehozni (tréning, életkor, fajok/fajták, stb.)

32 Detektálási feladat Keresendő dolog+jutalom nem válik szét Viselkedés: természetes, nem kell tréning Polgár és mtsai, 2016

33

34 Wolf (N=5) Test 1 Test 2 Dog (N=7)

35 FARKAS (kézből nevelt) N=12

36 Azonosítás Kategóriába sorolás (pl. tüzelő szuka) Keresőkutyák- specialisták 95% feletti teljesítmény Elektronikus keresőeszközök- 90% De: kutyák- ha sokáig nem találnak semmit- kihagyás

37 Azonosítás rendőrség- gyanusított és egy tárgy szaga Probléma: testtájak, környezeti faktorok, IDŐ, stb. Emberi szag: genetika (rassz, nem, immunrendszer), környezet (élelem, dohányzás, gyógyszerek,ruházat, baktériumok) Kutyák: kétpetéjű ikrek összetartozósága (különböző étrendnél is) Egypetéjű ikrek+azonos étrend- nem tud különbséget tenni

38 Természetes szagok- Ivari feromonok Széklet, vizelet, hüvely, végbéltáji mirigy Metil-p-hidroxibenzoát (tüzelő szukák) párzó magatartás Preferencia: tüzelő szuka>szuka>kan Szukák: csak tüzelés idején preferelják a kanok szagát

39 Természetes szagok- Ivari feromonok Ivari feromonok- hatása függ a jeladód+jelvevő belső állapotától Tesztoszteronnal+ösztradiollal kezelt szukák

40 Természetes szagok Emlő faggyúmirigy: szoptatáskor váladék Nyugtató feromon (Dog Appeasing Pheromon) csökkentheti a szeparációs stresszt elválasztás zajérzékenység - tűzijátékok menhelyi körülmények fajtafüggő hatás

41 Természetes szagok Egyed/rokon felismerés szagok alapján Saját- és idegen alom szaga Anya+kölykei 2 év után is felismerik egymást (kétutas választásos teszt) Testvérek nem

42 Természetes szagok Levendula, kamilla nyugtató hatás (menhely) Emberi szagok hatása? Gyerekek arcát és kezét szagolták először (jobban észlelhető vagy fontosabb?)