Права і ліва антени забезпечили мурахам пам'ять різної тривалості

У рудих лісових мурахів виявили латералізацію пам'яті, повідомляється в. Зв'язок між предметом синього кольору (умовним стимулом) і солодкою їжею (підкріпленням) вони можуть згадати через 24 години після навчання, якщо підкріплення пред'являли лівій антені, і через 10 хвилин - годину, якщо підкріплення пред'являли правій антені. Такі часові рамки відповідають довготривалій і короткочасній пам'яті. Це одне з перших досліджень явища у комах: зазвичай залежність параметрів пам'яті від того, з якого боку пред'являють стимули, вивчають у хребетних.

Головний мозок має двосторонню симетрію, але його половини все ж розрізняються по будові і функціях. Серед людей є правші і шульги (рухами правої руки керує ліва півкуля, лівою - права), а центри мови, як правило, знаходяться в лівій півкулі (аналогічні ділянки кори в правій півкулі виконують дещо інші функції). Це лише найбільш очевидні приклади. Явище, коли організм одні дії виконує якийсь зі сторін тіла частіше, ніж інший, називається латералізацією або асиметрією поведінки. Довгий час вважалося, що вона характерна тільки для людини, але в останні десятиліття з'явилося багато відомостей про те, що поведінка багатьох інших тварин теж асиметрична. Частіше латералізацію поведінки вивчають на хребетних, оскільки в середньому їх реакції вважаються більш складними, ніж у безхребетних, і план будови їх нервової системи такий же, як у людини.

Тим не менш, серед безхребетних теж є види з багатим репертуаром поведінкових реакцій, розвиненою пам'яттю і розважливою діяльністю. Серед них громадські комахи - бджоли та мурахи. Вони здатні швидко навчатися різним умовним рефлексам, і один з таких рефлексів - прояв харчової поведінки у відповідь на пред'явлення об'єкта синього кольору - вирішили виробити у робочих особин рудих лісових мурахів співробітники Сассекського університету Анна Софія Давид Фернандес (A. Sofia David Fernandes) і Джеремі Нівен (Jeremy E. N.

Коли голодна комаха відчуває присутність підсолодженої води рецепторами на антенах (усиках), вона розкриває щелепи, щоб випити її. Дослідники хотіли пов'язати у мурашок цю безумовну реакцію з умовним зоровим стимулом - синім предметом. Вчені садили комах поодинці на білу арену, давали їм 10 секунд дивитися на об'єкт потрібного кольору, а потім торкалися правої, лівої або відразу до обох антен мураха крапелькою води з розчиненою в ній цукрозою. В одній з контрольних груп мурашкам з "єднували антени воском, щоб вони не могли помацати їжу. В іншій демонстрація умовного стимулу і їжі були розділені в часі, що запобігало формуванню асоціації між ними.

Відразу після цих маніпуляцій дослідники давали тварині протягом 5 секунд пити з краплі, і в цей момент мураха міг стосуватися їжі обома антенами. У половині випадків експериментатор під час навчання мураха перебував праворуч від нього, у половині - ліворуч. Це робили для того, щоб виключити латералізацію зорового навчання і тестувати тільки асиметрію смакового навчання. Описані процедури повторювали 10 раз з інтервалом 5 хвилин, після чого перевіряли, чи запам'ятали мурахи зв'язок між синім предметом і їжею. Їм знову по 10 секунд показували синій предмет на арені і відзначали, чи розкриють комахи щелепи у відповідь на це навіть без пред'явлення їжі. Перевірки проводили через 10 хвилин, 1 годину і 24 години після закінчення навчання.

Мурахи, яким солодку краплю давали помацати спочатку правою антеною, пам'ятали зв'язок між синім предметом і їжею недовго: вони могли відтворити її через 10 хвилин і через годину після навчання, що відповідає короткочасній пам'яті. Комахи, яким їжу спочатку давали помацати лівою антеною, під час тестування спочатку не реагували розкриттям щелеп на синій предмет, але демонстрували потрібну реакцію через добу після навчання. 24 години - «класичний» термін для довготривалої пам'яті. Комахи, які не могли помацати їжу антеною, не запам'ятовували зв'язок між синім предметом і їстівною винагородою.

Виходить, що пам'ять про змішане - зорове і смакове - навчання у мурашок латералізована, але поки невідомо, які структури в нервовій системі відповідають за цю асиметрію. Автори припустили, навіщо поділ різних типів пам'яті в просторі може бути потрібно. На їхню думку, воно дозволяє невеликому обсягу нервової тканини паралельно виконувати кілька операцій. Також ймовірно, що латералізація розвивається у зв'язку з соціальністю: руді лісові мурахи і медоносні бджоли, у яких знайшли схожі «неоднорідності» пам'яті, живуть великими колоніями, а ось у їхніх родичок рудих осмій, які ведуть одиночний спосіб життя, асиметрії формування пам'ятного сліду не виявили. Найчастіше виявляються латералізованими такі поведінкові реакції, які передбачають взаємодію з іншими особинами - втім, приклад, розглянутий у статті, до них не відноситься.

Наразі вже відомо чимало прикладів асиметрії поведінки у безхребетних. Ось деякі з них. Гігантські австралійські каракатиці при боротьбі за самку зазвичай повертаються до суперника правою стороною тіла, хоча серед них є і невеликий відсоток «шульгів». Одні види трилобітів в девоні частіше скидали панцир, відкидаючи головний щит вліво, а інші - вправо. У ряді випадків відомо, якими особливостями будови нервової системи та органів почуттів це викликано. Мурахи при спробах вийти з лабіринту найчастіше згортають в той бік, на якому у них розташоване більш розвинене око.