hvordan er en høgs synsevne anderledes end et gennemsnitligt menneskes?
neurovidenskab kandidatstuderende Julie Desjardin og biologi kandidatstuderende Brandon McLaughlin vejer ind via kvora:
Julie:
høge og andre rovfugle har faktisk 2 fovea. Fovea er stedet på bagsiden af dit øjeæble, hvor du har den højeste tæthed af stænger og kegler. Under disse har du et større antal ganglionceller og så en højere repræsentation i nethinden og til sidst på synsbarken. Høge har både en central og en perifer fovea. Mennesker har kun en central.
en stor demonstration af dette er at åbne et dokument fuld af tekst på din computer og uden at bevæge dit øje, prøv at se, hvor mange ord du kan læse, der starter i midten og går ud. Du vil opdage, at vores synsstyrke falder dramatisk uden for vores centrale fovea. Derfor er vi nødt til at bevæge vores øjne så meget.
hvis du leder efter et mere specifikt svar, vil jeg anbefale at tjekke denne gennemgangsartikel:
visuel kognition og repræsentation i fugle og primater
Brandon:
fantastisk svar af Julie. Jeg vil bare tilføje lidt her på et mere” System ” niveau, snarere end cellulært.
de fleste hvirveldyr har det, der kaldes “binokulær vision”. Jeg er sikker på, at du har hørt noget om, hvordan binokulær vision fungerer. Binokulær vision henviser til det faktum, at vi bruger to øjne, der arbejder sammen for at opfatte billeder. Fra et anatomisk / fysiologisk perspektiv giver dette flere fordele. For det første giver det et bredere overblik over verden omkring os. Befoe jeg kommer til høge, tjek den velundersøgte kikkertvision hos frøer:
du kan se det kikkertfelt og de monokulære felter på det rigtige billede. Bemærk det ekstremt lille blinde felt direkte bag frøen. Frøen er samtidig et dyr af bytte og også rovdyr. At være et byttedyr er det vigtigt at kunne se så meget som man kan fra alle vinkler i en given position. Du vil ikke have rovdyr snige sig op på dig. Af denne grund har dyr, der er ældre, typisk øjne, der ligger længere fra hinanden, mere mod ydersiden af hovedområdet. I tilfælde af et rovdyr er øjnene typisk tættere på hinanden og i det mere frontale område af hovedet (høge og mennesker, selvom mennesker også er et sted i midten). Dette giver en overlegen evne til at fokusere på et mål og gå til det hurtigt og præcist. Høge har ikke nogen rovdyr efter min viden, så de behøver ikke nødvendigvis at se en særlig bred udsigt, i modsætning til frøen. I tilfælde af et rovdyr som en høge, der går efter denne frø, er der meget lidt plads til fejl, når det kommer til stealthiness.
billedet til venstre viser overlapningen af de visuelle felter i hvert øje. Dette er det kikkertfelt. Det venstre øje kan se lidt af, hvad det højre øje også ser, og omvendt. Så på dette billede ser højre øje områder A, B og C, men ikke det umærkede område. Så hvorfor betyder det noget, og hvorfor taler jeg om frøer? Se her. Der er også noget, der kaldes et” topografisk kort”, der projiceres fra øjnene til hjernen. I frøen er dette kort over, hvad nethinden “ser” på den optiske tektum. Ligesom en køreplan eller et kort over en by, vartegn er på en eller anden måde rumligt forbundet med den måde, de rent faktisk er i det virkelige liv. Så hvis Empire State Building er på plads i forhold til Times kvadrat, så er det også på et kort.
dette er en grov oversigt over frøens visuelle system og ligner meget mennesker. Bemærk, at billeder fra venstre øje projicerer til højre tektum på en rumlig relateret måde til, hvordan de projiceres på nethinden. Derfra føres information til nucleus isthmi (superior colliculus hos mennesker), hvor der er en vis feedback til tektum, men nogle af disse oplysninger projiceres tilbage til det modsatte tektum. Interessant. Det viser sig, at det er her, hvor binokulær vision behandles.
så hvad med høge? Desværre er høge ikke nær så godt undersøgt som frøer. Men vi ved noget. Tjek disse skemaer, der sammenligner nogle forskellige typer dyr, og hvordan deres visuelle information behandles:
uden at gå ind i for meget af de eksperimentelle detaljer, der implicerer nucleus isthmi i stærkt at bidrage til adfærdsmæssig respons, kan jeg fortælle dig dette: i frøer øger nucleus isthmi neurotransmitterfrigivelse fra retinotektale aksoner, der gør det muligt for dem at nå deres “adfærdsmæssige tærskel” og handle efter typen af stimulus (Dudkin, Myers, Ramireg & Gruuberg 1998). Nu, har et kig på fuglen skematisk vs pattedyr ene. Se alle de højt udviklede og adskilte kerner sammenlignet med pattedyret eller andre af disse dyr?
bare for at tilføje til, hvor kompliceret og udviklet dette system er hos fugle, se på dette:
dette er anatomien af fuglen isthmotectal system. De blå kanaler er spændende input fra tectum, grøn er spændende feedback fra Ipc & SLu til tectum (disse kerner), og orange er hæmmende output fra Imc til Ipc, Slu & tectum overalt, men til den visuotopiske placering.
og her er elektrofysiologien:
jeg forventer ikke, at nogen fuldt ud forstår, hvad disse to billeder virkelig betyder. Jeg forstår dem ikke engang fuldt ud. Pointen er, se på dette smukke, meget komplekse, meget organiserede system. Disse dyr har gjort noget virkelig fantastisk i hele deres udviklingsforløb og er som et resultat ekstremt gode til det, de gør: søger bytte og får dem.