A kutyafélék összehasonlító neurobiológiája- Szenzoros képességek Konok Veronika A kutyafélék evolúciója 2016/2017 őszi félév
Miért vizsgáljuk a szenzoros képességeket?
Anatómiai-morfológiai különbségek Nagyobb érzékszervtöbb receptor?
Epigenezis Hubel és Wiesel, 1998 Tapasztalat szagokkalkésőbb jobb diszkrimációs képesség
Összehasonlító vizsgálatok Kivel? Ember Farkas Labor állatok (patkány, rhesus majom) Nagy anatómiai különbségek Mikrozmatikus vs. Makrozmatikus Agyméret- szag emléknyomok tartóssága
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
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
Az érzékelés kognitív vonatkozásai KIR irányítja és ellenőrzi: figyelem, ingerszűrés, mentális reprezentációk kulcsinger vs. keresőkép Megkülönböztetés és felismerés: inger összehasonlítása a meglévő reprezentációkkal
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
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!
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
Érzékelés részei Fizikai feldolgozás Idegi feldolgozás
LÁTÁS Farkas ős ragadozó életmódja Vizuális generalista Hajnal-alkonyat- kevesebb fényben is látnak Apró részletek, színek kevésbé
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
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
Látás- idegi feldolgozás Színlátás dikromatikus látás 555 430 Több pálcika, kevesebb csap Rodopszin (pálcikák) - 510 nm Szürke megkülönböztető képesség
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
Látás- idegi feldolgozás látócsík farkasszerű Ganglionsejt eloszlás a retinában 42.4 < 58.5 < 93.5 Kefalikus index: (koponyszélesség/koponyahossz)
Látás- idegi feldolgozás Mozgás érzékenység 8-900 m / 5-600 m jobb időbeli felbontás: kritikus fúziós frekvencia: 70 Hz (embernél 50-60 Hz)
Látás- idegi feldolgozás Összetett képek érzékelése Már Pavlov óta (alakok) Koncepciók, pl. kutya- és tájkép Sziluett, árnyék, rajz
Hallás- fizikai feldolgozás Fül fordítás Fülkagyló- változatos fülek Fülkurtítás/logó fülek hatása? Fejméret-dobhártya méret összefüggés
Hallás- idegi feldolgozás Corti szerv receptorok Hallási tartomány min frekv. (hz) max frekv. legjobb frekv. Ember 31 23000 4000 Kutya 67 44000 8000 Macska 55 79000 8000 (60 db mellett)
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
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
Szaglás Két szaglórendszer: Szaglóhám receptorai (többség) Vomeronazális (Jacobson) szerv Faj-specifikus illatok, feromonok https://www.youtube.com/watch?v=uccgfbe7bmc
Szaglás- fizikai feldolgozás Szaglás aktív folyamat Szimatolás Nyalogatás, flehmen reakció Orr- szivacsos, nedves Orrcimpáit függetlenül tudja használni Orrüreg nyálka- vízben oldódó molekulákat jobban megköti
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
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
Szaglás- eltérő feladatok: Teszthelyzetek, tréning: Detektálás: minimális koncentráció kimutatása Megkülönböztetés (Diszkrimináció): 2 féle szag megkülönböztetése Mintaválasztás ( Azonosítás ): mintához illesztés sok lehetőség közül
Megkülönböztetés Ismerős/ismeretlen szag- leüléssel jelezze Egyre gyorsabban megtanulják
Detektálás Érzékenység = legkisebb érzékelt cc nyomkeresés, kábítószer, robbanószer, tűzvédelem Fajtakülönbségek, kevés adat Nehéz standard tesztet létrehozni (tréning, életkor, fajok/fajták, stb.)
Detektálási feladat Keresendő dolog+jutalom nem válik szét Viselkedés: természetes, nem kell tréning Polgár és mtsai, 2016
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Wolf (N=5) Test 1 Test 2 Dog (N=7)
FARKAS (kézből nevelt) N=12
Azonosítás Kategóriába sorolás (pl. tüzelő szuka) Keresőkutyák- specialisták 95% feletti teljesítmény Elektronikus keresőeszközök- 90% De: kutyák- ha sokáig nem találnak semmit- kihagyás
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
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
Természetes szagok- Ivari feromonok Ivari feromonok- hatása függ a jeladód+jelvevő belső állapotától Tesztoszteronnal+ösztradiollal kezelt szukák
Természetes szagok Emlő faggyúmirigy: szoptatáskor váladék Nyugtató feromon (Dog Appeasing Pheromon) csökkentheti a szeparációs stresszt elválasztás zajérzékenység - tűzijátékok menhelyi körülmények fajtafüggő hatás
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
Természetes szagok Levendula, kamilla nyugtató hatás (menhely) Emberi szagok hatása? Gyerekek arcát és kezét szagolták először (jobban észlelhető vagy fontosabb?)