Схема тоннельного лабиринта для крыс

Список секций
Биология
Исследование поведения крыс в лабиринте

Исследование поведения крыс в лабиринте

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Одни из моих любимых животных – это крысы. Поэтому, я решила сделать исследовательскую работу про крыс, которые есть у нас на Станции туризма. Я хотела узнать насколько крысы умные животные. Кроме этого, у меня было желание что-то смастерить. Поэтому я решила сделать для них лабиринт и проверить, как они будут вести себя там и смогут ли запоминать в нём дорогу.

Я думаю, результаты моей работы помогут людям узнать больше о крысах. Они могут быть полезны тем, у кого есть дома крысы. Это актуально, потому что многие люди их сейчас заводят.

Я поставила цель своего проекта: исследовать поведение и память крыс. Для этого я должна решить задачи проекта:

— узнать насколько быстро крысы будут проходить лабиринт;

— описать своё исследование;

Моя гипотеза в том, что крысы могут запоминать местность и будут быстро проходить лабиринт.

Объект моего исследования – крысы, а предмет исследования – их поведение и память.

Глава 1. Анализ научной литературы

Декоративные крысы — одомашненные серые (лат. Rattusnorvegicusf. Domesticus). Было выведено множество разновидностей, характеризующихся особенностями шерстного покрова, общего строения, окрасов и расцветок.

Крысы — одни из самых легко обучаемых животных. Это связано с их приспособляемостью, интеллектом и вниманием. Однако, они не всегда выполняют поставленные перед ними задачи. Декоративные крысы любознательны и хитры, например, они могут научиться открывать клетку изнутри. Многие владельцы обучают своих крыс различным командам и фокусам. Большинство декоративных крыс без проблем запоминают своё имя и откликаются на него.

Если сравнивать умственные способности декоративных крыс и их диких сородичей, то преимущество принадлежит диким крысам. Скорее всего, это обусловлено тем, что для выживания в дикой природе требуется гораздо больше хитрости и смекалки, чем в домашних условиях. [2]

Крысы дамбо – домашние животные, которые не встречаются в условиях дикой природы, и соответственно проживают рядом с человеком. Отличительной особенностью породы являются довольно крупные уши, за которые данная разновидность крыс и получила свое название.

Размеры крысы дамбо вполне стандартные для грызунов и колеблются в диапазоне от 15 до 20 см при весе в 250-400 гр. Самки меньше самцов в размерах, и масса их тела в редких случаях превышает 250 гр. Самцы чаще бывают спокойные и ласковые, самки же более активные и игривые.

Декоративные крысы дамбо являются фактически всеядными, однако это вовсе не означает, что на пользу им идет любая пища. Можно покупать сбалансированные смеси для грызунов в зоомагазинах, добавляя к ним орехи, овощи, фрукты и злаки. [1]

Крысы соображают очень быстро и так же быстро ориентируются в любых помещениях. Если на крысу, оказавшуюся в совершенно незнакомом ей помещении, внезапно нападет кошка, то она оценит сложившуюся обстановку практически мгновенно и бросится именно туда, где кошка не сможет ее достать. Как это получается, непонятно. Остается предполагать, что крысы способны получать информацию извне в сотни и тысячи раз быстрее, причем какими-то совершенно неведомыми нам способами, но в конечном итоге они, словно бы получают карту местности.

Они также почти мгновенно определяют самые удобные маршруты следования из пункта А, где они находятся, в пункт Б, где находится пища, и, затем, двигаются очень быстро и уверенно, но при этом по единственно возможному пути. Крысы крайне редко оказываются загнанными в угол врагами, и, как правило, всегда достигают поставленной цели, то есть добираются до пищи.

Однако, при столь феноменальной памяти крысы, оказывается, очень быстро забывают многие вещи. Так учёные, проводящие исследования с целью изучения способностей крыс, давали им возможность проходить по определенному маршруту, это были трубы, в дырочки которых они закладывали лакомство. После этого трубу на какое-то время закрывали, чтобы снова открыть, и выяснилось, что крысы обнюхивают все дырочки вместо того, чтобы идти к тем, где есть лакомство и ведь это были уже знакомые им места. По всей видимости, у крысиного мозга просто нет ресурсов для того, чтобы запоминать всё подряд и потому крысы помнят только самое важное, то, от чего зависит их жизнь.

Крысы очень быстро разгадывают секреты любых ловушек, и стоит только одной крысе угодить в одну из них, как остальные моментально получают о ней всю исчерпывающую информацию и ловко избегают опасности. [3]

Крысы обладают двумя независимыми системами кратковременной памяти — пространственной и обонятельной.

Учёные проверяли гипотезу о способности крыс запоминать одновременно обонятельную и визуальную информации. В ходе экспериментов крыс обучали двум задачам. Первая заключалась в том, что крысу знакомили с одним запахом, а после добавляли к нему второй. Крыса должна была выбирать из двух запахов тот, что был для нее новым. Второй задачей был поиск пищи в восьмилучевом радиальном лабиринте. Еда помещалась в конце каждого луча, при этом четыре луча были закрыты. Крыса сначала находила пищу в открытых ходах лабиринта, при этом повторный заход в один и тот же луч считался ошибкой. В конце испытания открывались оставшиеся четыре хода, и крыса должна была безошибочно найти в них еду.

Эксперимент по изучения влияния визуальной информации на обонятельную память осуществлялся через следующую последовательность событий. Сначала крысу обучали распознавать новый запах, затем ее обучали находить пищу. После этого оценивали ее способность находить новый запах по памяти. Во втором эксперименте очередность различных типов обучения менялась, и теперь ученые оценивали влияние обонятельной памяти на способность ориентироваться в лабиринте.

Результаты экспериментов показали, что крысы хорошо отличали новый запах от старого, даже после обучения задаче с лабиринтом. Исследование продемонстрировало, что визуальная и обонятельная рабочая память у крыс являются независимыми друг от друга.

Кратковременная память отвечает за способность живых существ «держать в уме» небольшие количество информации, которые необходимы для выполнения кратковременных действий. Кроме нее существует еще долговременная память, способная удерживать информацию неограниченное время, а также рабочая память, отвечающая за обработку данных в мозге. Все три системы памяти обладают подсистемами, каждая из которых соответствует информации, поступающей от определенных органов чувств. [4]

Глава 2. Методика исследования

Для этого проекта я сделала лабиринт. Схема лабиринта (Приложения. Рис. 1) была взята из интернета. Лабиринт был сделан из картона и скотча (Приложения. Рис. 2-4). Размер: 75 на 75 сантиметров.

Мой эксперимент был таким. В конце лабиринта я незаметно для крысы клала приманку (Приложения. Рис. 5). Затем запускала крысу в лабиринт. Потом я наблюдала, как они реагируют. Крыса должна была дойти до конца лабиринта и съесть приманку, а потом я доставала эту крысу и запускала другую (Приложения. Рис. 6-10). Я запускала их без перерывов, чтобы они не успевали забывать дорогу. Время прохождения каждого забега я записывала в таблицу. Время начиналось, когда крыса заходила в лабиринт и заканчивалось, когда она начинала есть приманку. Для приманки я брала обычную для крыс еду. Когда крыса ходила по лабиринту, я старалась не мешать и не помогать ей искать приманку.

В эксперименте участвовали 3 крысы:

Крыса №1: декоративная крыса, порода дамбо, мальчик, возраст – 5 месяцев. Кличка – Шустрик. (Приложения. Рис. 11)

Крыса №2: декоративная крыса, порода дамбо, мальчик, возраст – 1 год. Кличка – Кудрик. (Приложения. Рис. 12)

Крыса №3: декоративная крыса, порода дамбо, мальчик, возраст – 1 год. Кличка – Макс. (Приложения. Рис. 12)

Глава 3. Результаты исследования

В первый день эксперимента я хотела узнать, кто из крыс быстрее пройдёт лабиринт. Это был крыс под №1, по результатам таблицы он прошёл быстрее всех в первый раз. Во второй раз его результат ухудшился. Третий забег он не проходил. У крысы №2 результат постоянно ухудшался. В своём третьем забеге он долго сидел у двери в лабиринт. Крыс №3 улучшал свой результат.

Источник

ЛитЛайф

Жанры

Авторы

Книги

Серии

Форум

Котенкова Елена Владимировна

Книга «О крысах и мышах»

Читать

Помогите нам сделать Литлайф лучше

Рис. 9. Лабиринты различных конструкций

А — лабиринт Смолла,

Б — лабиринт Дашиела,

В — эстакадный лабиринт

Пущенная в первый раз в лабиринт крыса (голодная или испытывающая какую-либо иную потребность) некоторое время отсиживается в пусковой камере, приходя в себя после резкой смены обстановки. Затем начинает делать пробные вылазки в коридор, постепенно уходит все дальше и дальше, тщательно обследуя коридоры и тупики, иногда пытается выбраться из лабиринта, возвращается назад в пусковую камеру, где чистится, отдыхает. Раньше или позже крыса добирается до целевой камеры и съедает пищу. В следующие разы она продолжает изучать лабиринт, но в целевую камеру попадает скорее. Со временем зверек ошибается, заходя в тупики, все реже и реже, а двигается все быстрее, стремясь в целевую камеру. Наконец наступает момент, когда крыса перестает ошибаться и весь путь преодолевает бегом. Нам пришлось наблюдать процесс научения крыс в лабиринте средней сложности с семью тупиками. Когда критерий обученности был ими достигнут (восемь безошибочных побежек из десяти), зверьки стали пробегать путь в 4,5 м за 6—7 секунд.

Лабиринты помогли выяснить, какими ориентирами пользуются крысы, осваивая сложное пространство. Оказалось, что ни изменение обстановки вокруг лабиринта, ни выключение одного из чувств — зрения, обоняния, слуха, осязания не лишает их способности находить правильный путь. В зависимости от конструкции лабиринта крысы используют то одни, то другие ощущения. Например, в открытом (эстакадном) лабиринте, расположенном в освещенном помещении, зверьки ориентируются при помощи зрения на внешние особенности самого лабиринта и окружающей обстановки. А в том же лабиринте, но в полной темноте или в закрытом со всех сторон крысы выучиваются выполнять движения в определенной последовательности, т. е. используют мышечные ощущения.

Научившись находить путь к пище в сухопутном лабиринте, крысы не теряются и в том случае, если лабиринт погружают в воду, они сохраняют правильную ориентацию в пространстве и добираются до целевой камеры вплавь. Не сбивает крыс с толку и изменение расположения лабиринта. Если зверьков, освоивших горизонтальный лабиринт, поместить в тот же самый, но поставленный вертикально, они довольно быстро, где карабкаясь вверх по сетке, его закрывающей, где проваливаясь вниз, с минимумом ошибок находят пищу.

С помощью лабиринта в поведении крыс был обнаружен интересный феномен. В опытах американского психолога Г. Блоджетта крысы одной группы обучались как обычно, а крысы другой группы не получали пищи в целевой камере. В первой группе число ошибок уменьшалось с каждым днем, а во второй оставалось примерно на одном и том же уровне. Через семь дней крысы второй группы впервые нашли в целевой камере пищу. В следующей же побежке число ошибок резко снизилось, вскоре зверьки перестали заходить в тупики, быстро пробегая через лабиринт. Значит, процесс научения шел несмотря на отсутствие пищевого подкрепления и крысы в это время научились большему, чем могло показаться. Такое научение, которое не проявляется до тех пор, пока не вводится пища или другой привлекательный для крыс стимул, Блоджетт и назвал «скрытым», или «латентным», научением.

Рис. 10. «Камера гипотез» Кречевского

Рис. 11. Радиальный лабиринт

Поведение крыс в условиях пространственного выбора направления движения изучалось Д. Кречевским. В аппарате из четырех последовательных блоков животное должно выбрать один путь из двух. Указателем правильного пути служило определенное положение дверец (закрытых или приоткрытых) или разница в освещении (темная и светлая дорожки). Положение дверец и освещение изменяли без какой-либо системы, так что животные не могли научиться проходить путь в таком лабиринте безошибочно. В этих условиях у крыс наблюдали относительно устойчивые типы поведения активного выбора направления движения. Кречевский предположил, что животное строит различные «гипотезы» и в соответствии с ними действует. Например, выбирает все дверцы, расположенные справа, независимо от того, темные или освещенные дорожки, открытые или закрытые дверцы. Крыса может действовать таким образом в течение нескольких опытов подряд, а затем отказывается от прежней гипотезы и выдвигает новую, например выбирает все дверцы, расположенные слева. Убедившись в ошибочности и этой тактики, она может еще и еще раз пробовать новые варианты поведения. Теория «гипотез» подверглась критике со стороны некоторых исследователей, а ее автора упрекали в переоценке умственных способностей крыс, в антропоморфизме. Но сам феномен — активный перебор типов поведения, изменение тактики при решении сложных пространственных задач, хотя с момента его описания прошло более полувека, продолжает интересовать исследователей.

Вот еще несколько примеров. Крыс выпускали в бассейн, в центре которого находилась скрытая под водой платформа. Встав на нее, животные могли отдохнуть (это и служило подкреплением). Поиск невидимой платформы — трудная задача. К тому же экспериментаторы варьировали условия опыта: давали зверькам возможность ориентироваться при поиске платформы на предметы вокруг бассейна, убирали ориентиры, меняли место выпуска крыс в воду. Оказалось, что крысы быстро корректировали свое поведение в соответствии с ситуацией. В одних случаях они улавливали пространственные отношения между платформой и находящимися вокруг бассейна предметами, в других использовали какой-то один ориентир, например источник света. Когда же внешние ориентиры отсутствовали, крысы все равно находили эту площадку для отдыха, но уже на основании собственных мышечных ощущений.

Но этим не ограничились попытки исследователей найти предел крысиной способности к ориентации. В последние годы в ход пошли радиальные лабиринты. Они состоят из центральной площадки и радиально расходящихся коридоров, в конце которых расположены кормушки. Число коридоров может варьировать от 2 до 32. Лабиринт находится в комнате, где есть предметы-ориентиры. Голодное животное сажают на площадку, откуда оно свободно может перейти в любой из коридоров. Последние оборудованы дверцами, открывающимися только в направлении кормушки, так что крыса, пройдя через дверцу, уже не может вернуться на центральную площадку. Съев корм, она спускается на пол, проходит по нему к площадке, влезает через отверстие па платформу и снова может выбрать один из коридоров. Оптимальная стратегия поведения в таком лабиринте — заход в каждый из коридоров по одному разу — тогда животное, которому дается возможность выполнить столько побежек, сколько рукавов в лабиринте, сможет получить максимальное количество пищи. Опыты показали, что крысы хорошо справляются с этой задачей. Например, в 32-лучевом лабиринте они уже после 30 опытов, перепробовав разные поведенческие тактики, находят оптимальный вариант. Если изменить условия эксперимента, например оставить открытыми не все дверцы, а через одну, то крысы довольно быстро переучиваются, начиная заходить в коридоры через один.

Элементарное знание окружающей обстановки включает не только умение правильно ориентироваться в пространстве, но и выделять в предметах и ситуациях сходное и различное. В основе этого умения также лежит исследовательское поведение. Поместив крысу в клетку, на стене которой прикреплена плоская геометрическая фигура, например квадрат с вертикальными черными полосами на белом фоне, можно видеть, как в ходе ознакомления с клеткой зверек интересуется и квадратом — нюхает его, смотрит, царапает когтями, потом теряет к нему интерес. Если теперь заменить эту фигуру другой (с горизонтальными полосами), крыса сразу замечает подмену и начинает исследовать квадрат с еще большей энергией. То же самое наблюдается по отношению к объемным фигурам. Пятиминутного обследования оказывается достаточно, чтобы зверьки заметили подмену одной из них.

Источник

Схема тоннельного лабиринта для крыс