Как крыса ведет себя в лабиринте?
Профессор Мэтью Уилсон (Matthew A. Wilson) и его коллеги из отделения мозга и когнитологии Массачусетского технологического института (MIT Department of Brain and Cognitive Sciences) открыли, что в процессе закрепления важных воспоминаний крысы мысленно воспроизводят недавние события задом наперёд — от конца тестовой задачи к её началу.
Как и люди, крысы проходят разные фазы сна, от сна «медленной» до «быстрой». Ранее Уилсон показывал, что животные обладают сложными снами и в состоянии вспоминать длинные последовательности событий во время сна. При этом животные мысленно «переигрывали» события в том же порядке, в каком они происходили, как, по идее, и должно быть.
Но вот в новых опытах на крысах, которых заставляли преодолевать лабиринты (как знакомые, так и нет) , Уилсон с удивлением обнаружил, что в определённых ситуациях животные вспоминали только что случившееся в обратном порядке, словно смотрели видеоплёнку, пущенную на воспроизведение в обратном направлении.
После прохождения лабиринта крысы делали паузу (перед входом в очередной лабиринт) , чтобы привести в порядок шёрстку, поесть или просто отдохнуть. Как показал анализ работы клеток гиппокампа (органа, важного для работы памяти) , именно во время этого перерыва у крыс происходила обратная «перемотка» всего прохождения лабиринта.
Клетки гиппокампа вновь активировались, но точно в обратной последовательности по сравнению с последовательностью их работы во время бега и поиска выхода. При этом менее одной секунды было достаточно, чтобы воспроизвести события последних 30 секунд, так что «перемотка плёнки» была не только обратной, но ещё и ускоренной.
Кроме того, такое воспроизведение происходило, как правило, только после преодоления незнакомого лабиринта, что заставило учёных сделать вывод о важности процесса «перемотки назад» для запоминания и обучения.
Ученые засекали время, в течение которого крысы находились на открытых выступах (обычно грызуны стараются их избегать, предпочитая держаться на закрытых участках) . Почти во всех возрастных группах крысы-матери вели себя куда смелее и оставались на страшных участках лабиринта значительно дольше, чем не рожавшие самки.
Повышение способности к поиску пищи отмечалось как у лактирующих крыс, так и у тех, кто, по меньшей мере, за две недели до тестирования прекращал кормить детенышей молоком. Мы обнаружили также, что не имеющие потомства самки, которым отдали на «воспитание» чужих крысят, вели поиск пищи не менее эффективно, чем кормящие мамаши. Результаты опытов позволяют предположить, что пространственную память животных способно улучшить одно только присутствие детенышей — возможно, благодаря активации мозговых процессов, изменяющих структуру нейронов или увеличивающих секрецию окситоцина.
Источник
Все крысы проходят лабиринт
- Главная
- 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
Сравнительная характеристика поведения грызунов в ходе прохождения ими лабиринта
МКУ «Управление Образования Администрации города Бийска»
МБОУ ДОД «Детский эколого-биологический центр»
Исследовательская работа по теме
Сравнительная характеристика поведения грызунов в ходе прохождения ими лабиринта
— Почему я выбрал эту тему (Актуальность исследования)
— Цель и задачи исследования
-Какое предположения я проверял (Гипотеза исследования)
-Что я для этого делал (Методы исследования)
1.Что я узнал на занятиях по зоологии?
2. Наблюдения за животными
3. Результата наблюдения
Список литературы и электронных ресурсов………………………..….…. 6
Я очень люблю домашних животных. Мне нравится общаться с ними: кормить, гладить, играть. У меня дома живет кот Кузя, которому уже 12, а у дедушки и бабушки собаки — Жучка и Барбос. В Детском экологическом центре живет много грызунов: морских свинок, хомяков, песчанок, лабораторных крыс. И, наблюдая за своими питомцами и животными во время занятий, я всегда удивлялась тому, какие же они сообразительные и быстрые. Стоит только животным оказаться в новой обстановке, например, в комнате, или клетке, они сразу исследуют ее.
То есть, выясняют что где стоит, каких размеров, куда можно спрятаться, чтобы не нашел человек. Я думаю, что многие звери совсем не глупы, а наоборот умны.
Мне стало интересно, кто же из грызунов самый сообразительный и быстрый. А чтобы это установить, я решила выяснить, кто быстрее и правильнее проходит лабиринт.
Для наблюдения я взяла хомяка, песчанку и лабораторную крысу, так как эти животные небольших размеров и пройдут между тонкими стенками лабиринта.
Я подумала (предположение — гипотеза):
— Что крыса лабораторная займет 1 место, песчанка 2, хомяк 3.
Цель: Провести наблюдение за животными во время прохождения ими лабиринта. Выяснить, почему животные вели себя в нем по разному.
— Выяснить, кто быстрее из грызунов пройдет лабиринт?
— Кто сделает при этом меньше ошибок?
— Кто будет вести себя уверенно (спокойно), а кто не уверен (суетиться)?
— Чтобы выполнить исследование я провел такую работу:
1. Искала информацию о том, как грызуны проходят лабиринты в книгах и интернете.
2. Наблюдала за поведением животных во время прохождения лабиринта:
— засекала время с помощью сотового телефона.
— считала количество ошибок.
— смотрела, как животные ведут себя в лабиринте
3. Все результаты записывала в таблицу наблюдений (Приложение I).
Наблюдение проводила с 15 октября по 12 ноября, каждую среду.
Всего провела 5 повторов. Каждый раз наблюдала за животными около
1. На занятиях по зоологии я узнала, что животные не могут думать как люди. У них небольшой головной мозг по сравнению с размерами тела. Они не способны запоминать много информации, не всегда могут оценить, правильно поступают или нет. У животных все поведение основано на рефлексах. То есть накопленные жизненные знания, передаются из поколения в поколение. Мама и папы учат своих детей, как и где нужно добывать пищу, строить жилище, как прятаться от опасности.
А когда вырастают детеныши, они передают опыт предков и свой собственный уже своему потомству и т. д.
Но, по мнению ученых, больше всего опыта из поколения в поколение могут передать крысы, и значит они умнее, чем другие грызуны. Менее умны хомяки и песчанки.
— Лабиринт достаточно сложный (Приложение II). Там имеется центральный
проход, который делит его на две части – правую и левую.
В правой и левой частях имеется по 3 тупика, итого их 6.
— Педагог по зоологии выбрал грызунов одного возраста – 1 год. Считается,
что это уже взрослые животные. Так как крысы живут до 5, 6 лет, а
хомяки и песчанки до 3, 4 лет. У всех них уже имелось потомство.
Все питомцы были одного пола – самки.
— Перед тем как, посадить животного в лабиринт, я клала около его выхода
лакомство – кусочек вареного мяса. Чтобы грызуны получали заслеженную
награду. И когда через неделю опять проходила лабиринт, то спешили за
— Время прохождения лабиринта я засекала с помощью сотового телефона.
-Число ошибок я считала по количеству тупиков, в которые попадали
— Поведение питомцев я определяла по следующим характеристикам:
Ведет себя уверенно – не возвращается назад, всегда идет вперед, делает меньше ошибок по сравнению с другими, подолгу не сидит в тупиках.
Ведет себя не уверенно – часто возвращается назад, делает много ошибок по сравнению с другими, подолгу сидит в тупиках.
Мы составили таблицу наблюдений (Приложение I).
— Первой я всегда помещала в лабиринт песчанку.
В первые два раза, 15 и 22 октября она затратила на прохождение
лабиринта 2 минуты 40 секунд и 2 минуты 10 секунд (Приложение III)
Количество ошибок – 5
В последующие 3 раза, 29 октября, 5 и 12 ноября, песчанка проходила
лабиринт быстрее, затрачивая примерно одинаковое время, около 2 минут
Количество ошибок – 3
— Второй я всегда помещала в лабиринт хомячиху.
В первый раз, 15 октября она затратила на прохождение
лабиринта 1 минуту 40 секунд (Приложение IV)
Количество ошибок – 3
В следующие 4 раза, 22 и 29 октября, 5 и 12 ноября, хомячиха
проходила лабиринт намного быстрее, затрачивая примерно одинаковое
время – 1 минуту
Количество ошибок – 1,2
— Третьей я всегда помещала в лабиринт крысу.
В первые два раза, 15 и 22 октября она затратила на прохождение
лабиринта около 3 минут 30 секунд (Приложение V)
Количество ошибок – 5
В следующие 3 раза, 29 октября, 5 и 12 ноября, крыса проходила
лабиринт также медленно, затрачивая примерно одинаковое время –
Количество ошибок – 4
В ходе проведенного наблюдения я сделала следующие выводы:
1. Всех быстрее проходила лабиринт хомячиха.
От 1 минуты 40 секунд (начало наблюдения)
до 1 минуты (конец наблюдения)
Она делала меньше всех ошибок. От 3 (начало) до 1(конец)
Поведение всегда было уверенное
2. Второе место занимает песчанка.
Она затрачивала на прохождение лабиринта
от 2 минуты 40 секунд (начало) до 2 минут 10 секунд (конец)
Она делала от 5 (начало) до (конец) 3
Поведение вначале было неуверенное, затем стало уверенное
3. Третье место занимает крыса
Она всегда затрачивала на прохождение лабиринта много времени
около 3 минут 30 секунд
Она делала всегда много ошибок — 4,5
Поведение всегда было неуверенное
4. Выдвинутая мной гипотеза не подтвердилась. Возможно, крыса показала худшие результаты потому, что у нее лучше развито чувство заботы за свою жизнь и за будущее потомство. Она всегда очень долго и подробно изучала лабиринт, убеждаясь в его безопасности. А у хомячихи и песчанки эти качества развиты слабее.
Всё, о чем я узнал, рассказал ребятам из других классов своей школы. Им был интересен мой рассказ. Ребята тоже стали наблюдать за поведением своих домашних питомцев.
Всех умнее оказалась хомячиха, на втором месте песчанка, а на третьем крыса. Но назвать ее самой глупой нельзя, так как ее поведению есть объяснение. Мне очень понравилось наблюдать за животными. Ведь их поведение непредсказуемо.
В дальнейшем я хочу выяснить, как проходят лабиринт маленькие, 2 или 3 месячные, грызуны
Список литературы и интернет источников
1. Декоративные мыши и крысы. — М.: Вече, 2003, — 160с.
2. Энциклопедический словарь юного натуралиста [Текст] / сост. . – М.: Педагогика, 1981. – 393 с..
Источник