研究驚現:溫度波動竟對蜻蜓感知有大影響

阿德萊德大學的研究人員以及來自瑞典隆德大學的合作人員在弄懂蜻蜓大腦如何運作這一方面取得了突破。

該團隊,其中有阿德萊德大學生物醫學學院的博士候選人馬赫迪·侯賽尼(Mahdi Hussaini)和副教授史蒂文·維德曼(Steven Wiederman),對溫度給蜻蜓感知世界的能力造成的影響進行了分析,這一發現已在《當代生物學》雜誌上發表。

“蜻蜓屬於變溫動物,自身的體溫調節能力有限,這就意味着它們整個身體的溫度,連大腦的溫度也算在內,全天都會有所變化,”該論文的主要作者侯賽尼先生說道。

不管是在陽光下,還是在雲層下,它們都具備成功追捕獵物的能力,這極有可能是因爲蜻蜓大腦視覺通路里的小目標運動探測器(STMD)神經元。

“這些神經元對目標對比度敏感,並適配目標的大小和速度,但溫度升高會極大地改變神經元的敏感性和速度。”

蜻蜓是頂級掠食者,在複雜場景中追逐小獵物的能力得到了高度進化,研究人員利用大腦記錄來開發受神經啓發的計算模型,用於目標跟蹤應用。

這包括用於從自動駕駛車輛中檢測快速移動的空中無人機的人工視覺系統。

“從生物學中獲得的靈感有助於我們從不同的角度爲工程問題提供解決方案,”維德曼副教授說道。

“鑑於生物會因諸如溫度之類的外部因素而迅速發生變化,我們需要了解這在信息處理中起到了什麼作用。

“蜻蜓的大腦是如何解讀這種不斷變化的信息的,仍然能夠對它們所看到(和互動)的東西提供強大的感知,這將是未來從生物學和工程學角度進行研究的一個有趣途徑。”

副教授威德曼表示,到目前爲止,無人知曉外部因素(如日常溫度變化)對蜻蜓對世界的感知(通過神經元的放電活動變化)的影響有多大。

在一系列不斷升高的溫度中,這是蜻蜓在夏日常常經歷的情況,STMD 神經元對小移動目標的敏感度幾乎增加了九倍。