Наука и техника

У каракатиц формируется память, которая не исчезает с возрастом

Группа исследователей обнаружила, что каракатицы обладают эпизодической памятью - процессом, благодаря которому они помнят прошлые события с их контекстом, то есть дату, место и эмоциональное состояние. У людей, как и у других млекопитающих, эта память имеет тенденцию к снижению с возрастом. Но оказалось, что каракатицы сохраняют эту способность в неизменном виде почти до конца своей жизни.

Так называемая семантическая память, с помощью которой мы храним наши общие знания без других связанных характеристик, остается относительно неизменной с возрастом. Но с возрастом мы постепенно теряем способность вспоминать события, произошедшие в определенное время и в определенных местах. Ученые объясняют этот необратимый спад ухудшением состояния части мозга, гиппокампа, который, как известно, тесно связан с формированием и закреплением воспоминаний. Но у каракатиц нет гиппокампа, и строение их мозга радикально отличается от нашего.

Поэтому международная группа исследователей изучила эволюцию двух типов памяти, семантической и эпизодической, у этих животных на протяжении всей их жизни. Они сделали невероятное открытие: "Каракатицы могут помнить, что они ели, где и когда, и использовать это для принятия решений о питании. Удивительно то, что они не теряют эту способность с возрастом, несмотря на другие признаки старения, такие как потеря мышечной функции и аппетита", — говорит Александра Шнелл, психолог и поведенческий эколог из Кембриджского университета и ведущий автор исследования.

Поскольку они имеют относительно короткую продолжительность жизни (один-два года), обыкновенные каракатицы (Sepia officinalis) являются хорошими объектами для изучения эволюции памяти в течение их жизни. Ученые работали с двумя разными группами этих головоногих: 24 "молодых" экземпляра в возрасте от 10 до 12 месяцев составили первую группу; 24 других, в возрасте 22-24 месяцев, составили вторую группу.

Исследователи сравнили результаты двух когорт в двух отдельных задачах на память. Предварительно каракатицы были обучены приближаться к определенной области аквариума, используя визуальную подсказку (черно-белый квадрат из ПВХ). В задаче на семантическую память испытуемые должны были узнать, что местонахождение пищевого ресурса зависит от времени суток: каракатицы должны были в течение 6 часов посетить три разных места в аквариуме, только в одном из которых каждые 3 часа находился пищевой продукт. Таким образом, всего было предложено три сеанса кормления; каракатицы должны были усвоить, что местонахождение пищи зависит от времени суток.

Схема эксперимента по семантической памяти, показывающая пример отправной точки для каракатицы и пример конфигурации визуальной подсказки. Эта конфигурация была одинаковой в каждый день обучения и тестирования.

В задаче эпизодической памяти каракатицы должны были решить кормовую задачу, извлекая информацию (что/где/когда) о прошлом событии с уникальными пространственно-временными характеристиками. Задача состояла в том, чтобы дать им понять, что две различные пищи - креветки и королевские креветки, которые являются частью их обычного рациона, - доступны в определенных местах и после определенных временных задержек; наименее предпочитаемая добыча предлагалась через 1 ч, а предпочитаемая добыча (креветки) предлагалась только после 3 ч задержки.

Схема эксперимента по эпизодической памяти, иллюстрирующая доступность каждого типа добычи и скорость их восстановления после задержки на 1 ч и 3 ч. Визуальная подсказка и конфигурация добычи были уникальными в каждый день тестирования.

После этого этапа обучения ученые проверили способность каракатиц запоминать, где, когда и какая пища была предоставлена. Оказалось, что все каракатицы, независимо от возраста, отслеживали, какая пища появляется первой при каждом визуальном сигнале, и использовали эту информацию для определения лучшего места для кормления при каждом последующем приеме пищи - свидетельство того, что у них развилась эпизодическая память.

Способность, способствующая генетическому разнообразию внутри вида?

Для каждого типа памяти измеренные показатели были сопоставимы между двумя возрастными группами. Но что касается задачи на память эпизодического типа, исследователи отметили, что более старые каракатицы достигли критерия прохождения (8/10 правильных выборов в последовательных испытаниях) значительно быстрее, чем молодые. "Старые каракатицы так же хорошо справлялись с задачей на память, как и младшие - на самом деле, многие из них даже прошли тест лучше, чем младшие", — подтверждает Шнелл.

Доказательства существования эпизодической памяти уже наблюдались у других животных, таких как крысы и сойки. Но в отличие от этих животных воспоминания, хранящиеся у каракатиц, не ухудшаются с возрастом, что делает их поистине уникальным предметом изучения. "Такое изощренное поведение является сюрпризом даже для нас. Впереди еще много открытий, касающихся связи между мозгом и поведением", — добавляет Роджер Хэнлон, исследователь из Лаборатории морской биологии Вудс-Хоул и соавтор исследования.

В мозге каракатицы нет гиппокампа, но есть вертикальная доля, которая, вероятно, связана с обучением и памятью; эта доля имеет сходство по связности и функциональности с гиппокампом позвоночных. Оказалось, что эта доля не разрушается до последних двух или трех дней жизни животного, что, по мнению исследователей, может объяснить, почему на эпизодическую память не влияет старение.

Команда также предполагает, что эта способность запоминать события и их контекстные элементы может помочь каракатицам запомнить, с какими особями они спаривались, чтобы не возвращаться к одному и тому же партнеру. "Такое поведение может способствовать распространению генов среди региональной популяции", — объясняет Шнелл.

В связи с западным давлением на российские новостные ресурсы, возможностью отключения подконтрольных Западу соцсетей, DDoS атак и т.д, подписывайтесь на наш телеграм-канал или Дзен канал, чтобы быть в курсе всех новостей России и мира.

Back to top button