研究惊现:温度波动竟对蜻蜓感知有大影响

阿德莱德大学的研究人员以及来自瑞典隆德大学的合作人员在弄懂蜻蜓大脑如何运作这一方面取得了突破。

该团队,其中有阿德莱德大学生物医学学院的博士候选人马赫迪·侯赛尼(Mahdi Hussaini)和副教授史蒂文·维德曼(Steven Wiederman),对温度给蜻蜓感知世界的能力造成的影响进行了分析,这一发现已在《当代生物学》杂志上发表。

“蜻蜓属于变温动物,自身的体温调节能力有限,这就意味着它们整个身体的温度,连大脑的温度也算在内,全天都会有所变化,”该论文的主要作者侯赛尼先生说道。

不管是在阳光下,还是在云层下,它们都具备成功追捕猎物的能力,这极有可能是因为蜻蜓大脑视觉通路里的小目标运动探测器(STMD)神经元。

“这些神经元对目标对比度敏感,并适配目标的大小和速度,但温度升高会极大地改变神经元的敏感性和速度。”

蜻蜓是顶级掠食者,在复杂场景中追逐小猎物的能力得到了高度进化,研究人员利用大脑记录来开发受神经启发的计算模型,用于目标跟踪应用。

这包括用于从自动驾驶车辆中检测快速移动的空中无人机的人工视觉系统。

“从生物学中获得的灵感有助于我们从不同的角度为工程问题提供解决方案,”维德曼副教授说道。

“鉴于生物会因诸如温度之类的外部因素而迅速发生变化,我们需要了解这在信息处理中起到了什么作用。

“蜻蜓的大脑是如何解读这种不断变化的信息的,仍然能够对它们所看到(和互动)的东西提供强大的感知,这将是未来从生物学和工程学角度进行研究的一个有趣途径。”

副教授威德曼表示,到目前为止,无人知晓外部因素(如日常温度变化)对蜻蜓对世界的感知(通过神经元的放电活动变化)的影响有多大。

在一系列不断升高的温度中,这是蜻蜓在夏日常常经历的情况,STMD 神经元对小移动目标的敏感度几乎增加了九倍。