Kosár

A kosár jelenleg üres

Bejelentkezés &
Regisztráció

Jelenleg nincs belépve.

Válassza ki az oldal nyelvét

TERMÉKEINK

iPon FÓRUM

iPon Cikkek

Hangyák és neuronok

  • Dátum | 2014.05.18 12:01
  • Szerző | Jools
  • Csoport | EGYÉB

A sivatagos területeken magvak után kutató hangyák jóval napkelte előtt megkezdik a munkát. Először egy őrjáratozó csapat indul útnak, amelynek feladata a boly környékének ellenőrzése: megvizsgálják, hogy nincsenek-e frissen elöntött, veszélyes területek, erős szél vagy ragadozók a szomszédságban. Amíg nem térnek vissza a bolyba, a betakarítást végző munkások nem indulnak útnak.

Amikor az őrjárat bejelentkezik, a dolgozók első hulláma minden irányba szétrajzik tápanyagban gazdag magvak nyomát keresve, hiszen ezektől függ a boly túlélése. A második hullám a boly bejáratánál várja az először távozó dolgozók visszatérését. Ha sok táplálék van a közelben, a hangyák hamar visszatérnek, és váltásuk is rövid időn belül útjára indulhat. Ha a kevés mag van a környéken, előfordulhat, hogy a második csoport aznap egyáltalán nem hagyja a bolyt.

„Zseniális rendszerről van szó” – mondja Deborah Gordon, a Stanford ökológusa. „A hangyák ilyen módon hatékonyan kihasználhatják a lehetőséget, ha a szelek nagyobb mennyiségű táplálékot hoznak a környékre, amennyiben azonban nem ilyen kedvező a helyzet, nem pazarolják feleslegesen az erőforrásokat és az energiát.”


A csoport minden egyes tagjának viselkedését az határozza meg, hogy az adott egyed milyen gyakorisággal találkozik össze társaival. Az egyes állatok viselkedése megváltoztatja legközelebbi társuk viselkedését, amelynek cselekedetei cserébe visszahatnak az eredeti hangyára is. A végeredmény egy rendkívül összetett és hatékonyan működő rendszer lesz. „Egyesével a hangyák nem túl okosak” – mondja Gordon. „A kolóniában viszont valódi intellektus lakozik.”

180 kilométerre Gordon laborjától Mark Goldman egy egészen másfajta komplex, önszerveződő viselkedést tanulmányoz. Goldman a Kaliforniai Egyetem neurológusa, és egészen két évvel ezelőttig egyáltalán nem érdekelték a hangyák. Amikor azonban 2012-be a Stanfordon járt, hogy egy Gordon munkássága iránt érdeklődő kollégájával új kísérleteket tervezzenek, érdekes ötlete támadt.

„Ahogy a hangyákról szóló videókat néztem, beugrott, hogy az egész dolog nagyon hasonlít arra, ami az idegi szinapszisokban történik. Mindkét rendszerre egyaránt igaz, hogy a bejövő információk − hangyák vagy feszültségváltozások − alapján dől el, hogy generálódik-e valamilyen kimenő jel, vagyis útjukra indulnak-e további dolgozókat vagy neurotranszmitter-csomagok” – mondja Goldman. A kutató következő stanfordi látogatásával egy rendkívül érdekes kollaboráció vette kezdetét: az ökológus és neurológus kutatócsoportok megegyeztek, hogy a hangyák viselkedése révén próbálják meg megérteni az agy működését, illetve fordítva: az agyat vizsgálva igyekeznek felderíteni, hogyan működnek a hangyakolóniák.


Agyunk 86 milliárd idegsejtjének mindegyike több ezer másikkal van kapcsolatban. Ha egy neuron elsül, jelet küld ki a közeli sejteknek, megváltoztatva annak valószínűségét, hogy ez utóbbiak is elsülnek-e. Vannak olyan idegsejtek, amelyek fokozzák, és akadnak olyanok is, amelyek csökkentik ennek esélyét. Az egyes sejtek viselkedését tehát a környező neuronoktól származó bejövő jelek kombinációja határozza meg. Ha két szomszédos neuron gyakran utasítja egymást elsülésre, a köztük lévő kapcsolat, vagyis a szinaptikus rés, amelyen átkelve a kémiai vagy elektromos jelek kifejtik hatásukat, megerősödik, így még inkább hajlamosak lesznek visszahatni egymásra.

Ha két ilyen szoros kapcsolatot ápoló neuron mellett egy másik idegsejt elsül, az ellenoldali neuron erről csak az előzőleg kiépült visszacsatolási körnek köszönhetően fog értesülni, magyarázza Dmitri Chklovskii, a Howard Hughes Orvosi Intézet munkatársa. Hasonló visszacsatolások az élővilág minden szintjén megtalálhatók: ezek révén értesül az adott rendszer arról, hogy amit eddig csinált, az nem működik többé, ezért ideje mással próbálkozni.

Mind a hangyák, mind az idegsejtek kétféle visszacsatolásra támaszkodnak: negatív vagy gátló, illetve pozitív vagy serkentő feedbackre. A gátló visszacsatolás általában a stabilitás felé irányítja a viselkedést. A pozitív feedback ezzel szemben a bizonytalanság, a káosz felé billenti azt, mondja Tomer Czaczkes, a Regenburgi Egyetem hangyákkal foglalkozó biológusa. „Ez a két egyszerű szabály együtt valami rendkívülit eredményez.”

A pozitív visszacsatolás hangyakolóniákban működő hatásait mindenki megtapasztalhatta, aki látott már hangyákat libasorban masírozni a fűbe leejtett étel felé. A boly elhagyása komoly kockázatokkal jár, így a kolóniának tudnia kell, mikor érdemes a ragadozóknak és egyéb veszélyeknek kitenni tagjait. Gyenge bemeneti jel esetén (például ha kevés élelemről érkezik hír) a pozitív visszacsatolás dominál. Ha a bemeneti jel erős, akkor viszont a gátló hatások kezdenek dominánssá válni, hogy megakadályozzák a teljes összeomlást.


Hozzászólások

Nem vagy bejelentkezve, a hozzászóláshoz regisztrálj vagy lépj be!

Eddigi hozzászólások:

  • 2.
    2014. 05. 19. 00:40
    Nem tudom miért, de a cikket olvasva Terry Pratchett Gördülő Kövek című kötetben a varázslók által megalkotott hangyaműködésű számítógépe jutott az eszembe.
  • 1.
    2014. 05. 18. 21:08
    Most már értelmet nyer ha valakire rámondják: hangyás az illető.