Neuroetologija: Živčani sustav i ponašanje...Hvatanje Završno približavanje Nastavak traženja Glasanje tijekom traženja 0,05 s Glasanje pri završnom približavanju (engl. feeding

Neuroetologija:Živčani sustav i

ponašanje

Životinje žive u posebnom osjetilnom svijetu. . .

Design by Zoran TadićNormalna frekvencija Frekvencija ženke

. . .ma koliko nam to čudno izgledalo

Design by Zoran Tadić

Soma

Dendriti

Akson

Dendriti

AksonSoma

Dendriti

Soma

Akson

Soma

Neuron žarnjaka Bipolarna stanicamrežnice kralježnjaka

Motorički neuron leđnemoždine kralježnjaka

Neuron kukaca

Neuron kukaca

Neurontalamusasisavaca

Purkinjeova stanica malog mozga sisavaca

Neuroni


Aktivni odgovor membrane na električnipodražaj: akcijski potencijal

-70

-50

-30

-10

10

30

50

-90

Potencijal mirovanja

Hiperpolarizacija

Granični potencijalili prag podražaja

Depolarizacija dopraga podražaja

1 ms Vrijeme (ms)


Na+ Na+

Ca2+ Ca2+

Postsinaptičkamembrana

Receptor

Sinaptičkavakuola

Predsinaptičkikraj

(terminal)

Dolazak AP-a, ulazakCa2+ iona, egzocitoza

neuroprijenosnika

Stanje mirovanjaPrijenos informacije preko kemijske sinapse 1


Vezivanjeneuroprijenosnika zareceptore, otvaranjeionskih kanala

Uklanjanjeneuroprijenosnika izsinaptičke pukotine

Na+ Na+

Prijenos informacije preko kemijske sinapse 2


Na+

Ca2+

Na+

Ca2+Ca2+

Na+

Na+

unutarstaničnaglasničkamolekula

Receptor

Ca2+

Na+ Na+

VelikevakuoleMale

vakuole

Brzi sinaptičkiprijenos

Spori sinaptičkiprijenos

Brzi i spori sinaptički prijenos



Arvid Carlsson(1923-2018)

Paul Greengard(1925-2019)

Eric R. Kandel(1929)

Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu 2000. godine:“Za otkriće mehanizama prijenosa signala u živčanom sustavu.”

Otkrićedopamina u

mozgu i njegovavažnost za

pokretanje tijela

Otkriće sporogsinaptičkog

prijenosa prekodopaminskog

receptora

Otkriće molekularnihmehanizama

sinaptičke plastičnostii njene uloge u

pamćenju

Dodir

Sifon

PlaštŠkrge

Rep

Glava

Kada sedodirne sifonili plašt, plašt iškrge se uvuku

Plašt isifon

Kontrakcijemišića uškrgama,sifonu i plaštu

Rep

Električnipodražaj

Osjetilnineuron

Facilitirajućineuron

Osjetilnineuron

Motoričkineuron

Put uvlačenja škrga

Put senzitizacije

24 6


Motorički neuron

Ca2+

K+

Osjetilni neuron

Serotonin

Facilitirajući neuron

20 mV

1 mV

50 ms

Nemasenzitizacije

AP AP

EPSP EPSP

Senzitizacija

Mehanizam senzitizacije u morskog zekana


Jako električne

Slabo električne

DrhtuljeTorpedo

BežmeciAstroscopus

Električna jeguljaElectrophorus

Eigenmannia

Gymnotus RažeRaja

Električni somMalapterus

Gymnarchus

Gnathonemus


Jako i slabo električne ribe

Drhtulja (Torpedo marmorata)

Aktivno električne ribe


Električni som(Malapterus electricus)

Električna jegulja(Electrophorus electricus)

Električni bežmek(Astroscopus guttatus)

Električna jegulja: Smještaj električnih organaGlavni organ Sachs-ov organ

Hunter-ov organ

Elektromoričkineuron

Izolacijsko tkivo

KožaLeđna moždina

Riblji mjehur

Mišići zaplivanje

Glavnielektričniorgan

Hunterov organMišići za plivanje

Trbušnaperaja


Mozak

Živacbočnepruge

Električniorgan

Dorzalna grana živca

Gnathonemus petersii

Područje receptora

Električnesilnice

Električno polje kao osjetilno polje

Električno polje riba


Dublet Kontrakcija mišića plijena Napadni udar

Dublet

Kontrakcija mišića plijena

Napadni udar

Kako električna jegulja lovi plijen?


Torpedo sp.

Astroscopus sp.

5 mV

20 ms

50 mV

20 msPomoćnielektričniorgan

Glavni električniorgan

Živci

Električni organ

Smještaj elektrocita 2


Skupine Lorenzinijevih ampula

Facijalni živac

Škržnapukotina

Kanalbočnepruge

Pasivno električne ribe: Lorenzinijeve ampule


Pas modrulj(Prionace glauca)

Lorenzinijeve ampule u morskih pasa

Pas tigar (Galeocerdo cuvier)Velika bijela psina (Carcharodon carcharias)


Živi plijen ispod pijeska

Komora od agara

Riblje meso

Živi plijen u električki izoliranoj komori

Elektrode (električki dipol)

Elektrode (električki dipol) i riblje meso

Važnost pasivne elektrorecepcije u pronalaženjuplijena u morske mačke



Čudnovati kljunaš(Ornithorhynchus anatinus)

Sluznažlijezda

Završeciosjetilnogživca

Epidermis

Površina kože

Elektrorecepcija u čudnovatog kljunaša

Podražaj Odgovor

Bufo bufo

Jörg-Peter Ewert

Lov plijena u žabe krastače



Smjer kretanja podražaja

Duljina podražaja mm

Ponašanje žabe krastače prema različitim pokretnimoblicima

CF - FM glasanje FM glasanje

CF FM FM

V r i j e m e V r i j e m e

Temeljna frekvencija

Drugi harmonik

Treći harmonik

30

60

90

V r i j e m e V r i j e m e

Ultrazvučni signali šišmiša


Traženje

Otkrivanje i slijeđenje

Hvatanje

Završno približavanje

Nastavak traženja

Glasanje tijekom traženja

0,05 s

Glasanje pri završnom približavanju (engl. feeding buzz)

(u trenutkusamog hvatanjanema glasanja)

Veliki potkovnjak(Rhinolophus ferrumequinum)

puls oko 10 ms (oko 10/s)

puls oko 5 ms (oko 20/s)

puls od 0,5 do 2 ms (od 100 do 200/s)

Dinamika ultrazvučnihsignala tijekom lova


Finalnipristup

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10

11

Faze lova plijena


Šišmiš lovi brašnara


Značajke plijena koje određuje šišmiš:

! Udaljenost plijena

! Brzina približavanja plijena

! Apsolutna veličina plijena

! Položaj plijena u prostoru


Apsolutna veličinaplijena = zvučni kut(glasnoća) + udaljenost(kašnjenje jeke)

Azimut (binauralnausporedba þ kašnjenjedolaska zvuka u jednouho)

Elevacija (usporedbaglasnoće zvuka dok jeuho u različitimpoložajima)

Doppler-ov pomak ilepršanje

Brzina plijena

Vremensko kašnjenje

Zvučnikut

Lepršanje(eng. flutter)

Vodoravni položajplijena u prostoru

Okomiti položajplijena u prostoru

Apsolutna veličinaplijena

Kako šišmiš sve to odredi?


Kenneth D. Roeder(1908-1979)

Kako sovica otkrije šišmiša u prostoru?



Broj susreta

Bez obrane

Ometanje

Evolucija obrane leptira od šišmiša


Šišmiš Leptir

Vrijeme (dani)

Ometanje sonara šišmiša

Bertholdia trigona

Sovica (kontrola)

Beztretmana

Utišan

Bertholdia trigona

Bertholdia trigona

Vrijeme (ms)


Vrijeme (ms)

Vrijeme (ms)

Faza traženja Faza prilaza Završno približavanje

Ometajući zvukovi leptira

Šišmiš svojte Myotis sp.uspješno je napao sovicu

Šišmiš svojte Myotis sp. neuspješno jenapao leptira Bertholdia trigona

Leptir uspješno ometa napad šišmiša


Lijevo uho Desno uho

Zvuku koji dolazi sdesne strane

potrebno je duljevrijeme da dođe u

uho

Zvuku koji dolazi slijeve stranepotrebno je kraćevrijeme da dođe uuho

Zvuk sa lijevestrane prvidolazi domozga

Izvor zvuka

Kako se određuje smjer dolaska zvuka?


je jednaka dviješirine glave

je jednaka širiniglave

je manja oddvije širine glave

Najbolje za određivanjefaze zvuka

Nema razlike u fazizvuka

Zbunjenost

???

Binauralna usporedba faze zvuka


Tyto alba

Kako sova kukuvija lovi plijen u mraku?


Kako natjerati kukuviju da sve prizna: pokusi

Zvučnik se možepomicati po šinama;šine se mogu podizatiili spuštati

Inducirajuća zavojnicaIndukcijska zavojnica (bilježi

okretanje sovine glave)

Pojačalo

Osciloskop

Mark Konishi


Lijevo Desno

Začepljeno lijevo uho

Začepljeno desno uho

Cilj (miš)

Desniušnizalistak

Lijeviušnizalistak

Smještaj ušiju kod sova


Desno uho

Lijevo uho

Gleda blago premadolje.

Niske frekvencije - salijeve strane tijela

Visoke frekvencije -područje ispod glave

Gleda blago premagore.

Niske frekvencije - sadesne strane tijela

Visoke frekvencije -područje iznad glave

Frekvencijski opsezi ušiju sove kukuvije


Azimut

Elevacija

90E

90E0E = Ravno ispredVodoravno

Okomito

Elevacija - jakost zvuka

Azimut - relativni disparitet dolaska zvuka u uši


Zakretanje glave u odnosu na disparitet zvuka


Disparitet između ušiju (µs)

Documents

Neuroetologija: Živčani sustav i ponašanje...Hvatanje Završno približavanje Nastavak traženja Glasanje tijekom traženja 0,05 s Glasanje pri završnom približavanju (engl. feeding