—>Mnoho lidí má na krysy dost zaujatý názor. Přesto, že se jedná o malá a velmi chytrá zvířata, lidé se jich bojí a vnímají je jako nepřátelské. Bohužel historicky byli přenašeči nemocí a od té doby je málokdo považuje za roztomilé mazlíčky. Přesto dnes existuje velké množství domestikovaných potkanů, lišících se barvou srsti, očima, velikostí i povahou. I když je populace potkanů ​​velká, jejich střední délka života je nízká a částečně je to způsobeno tím, jak vidí svět.

  • Struktura krysího oka
  • Jaký druh vidění mají potkani?
    • Liší se barvy?
    • Mohou vidět ve tmě?

    Struktura krysího oka

    Zrakové orgány těchto hlodavců mohou být černé, rubínové nebo růžové. To ale neznamená, že jejich struktura je odlišná. Oči krys se neliší od očí jiných savců. Dokonce i novorozená krysí mláďata, která otevírají oči po 2–2,5 týdnech, mají úplně stejnou strukturu jako dospělí.

    Varhany se skládají z:

    1. Rohovka.
    2. Sítnice.
    3. objektiv.
    4. Kosatce.

    Vzhledem k umístění očních orgánů mají tato zvířata špatně vyvinuté binokulární vidění. Lidé i zvířata díky ní vnímají hloubku.

    Věděl jsi? Tato chlupatá zvířata jsou schopna snít a dokonce se bojí lechtání, stejně jako lidé.

    Jaký druh vidění mají potkani?

    Tito hlodavci mají ve srovnání s jinými savci velmi špatné vidění. A když to srovnáme s lidmi, vidí 30krát hůř než my. Ideální vzdálenost pro zaostření na objekt je 8–9 cm, vidí i 1–1,5 cm, ale ne tak jasně. Albíni se vyskytují i ​​mezi zvířaty, v případě potkanů ​​mají takoví jedinci ještě slabší zrak než obvykle, takže hlodavci spoléhají především na svůj čich, sluch a chuťové buňky.

    Vzhledem k tomu, že oči jsou umístěny na různých stranách tlamy, mají zvířata panoramatické vidění. Informace, které mozek dostává z každého oka, jsou soběstačné a nejsou v žádném případě vzájemně propojeny.

    Liší se barvy?

    Téměř všechna zvířata rozlišují barvy, což jim dává více příležitostí a pomáhá jim přežít. Sítnice oka obsahuje fotoreceptory skládající se z čípků a tyčinek. Lidé a zvířata díky čípkům vnímají barvy a za viditelnost za soumraku jsou zodpovědné tyčinky. Lidská sítnice má 3 druhy čípků, takže můžeme rozlišit, kde je barva červená, modrá nebo zelená. Ale potkaní sítnice se skládá pouze ze 2 typů stejných čípků, to znamená, že vidí pouze modrou a zelenou.

    Červená je tmavá skvrna pro hlodavce. Vědci tento typ vidění nazývali dichromatický. Ale to není jejich jediný problém. Navíc je jejich sítnice pokryta čípky pouze z 1 %, což vede ke špatnému rozpoznání barev. Přesto je příroda obdařila schopností vidět ultrafialové světlo. S jeho pomocí krysy rozpoznávají stopy moči, které označují území.

    Mohou vidět ve tmě?

    Navzdory tomu, že barevná odlišnost je pro tato zvířata velmi obtížná, mají větší štěstí s vnímáním šerosvitu. Faktem je, že 99% sítnice je pokryto tyčinkami, které byly zmíněny výše. Umožňují vám vidět téměř dokonale v noci. Minimální změny jasu umožňují rozpoznat objekty ve dne i v noci. Díky této schopnosti jsou hlodavci aktivnější v noci.

    Důležité! Krysy mají schopnost, kterou nemá žádné jiné zvíře. Cítí rentgenové záření.

    Vnímání a orientace

    Panoramatické vidění pomáhá hlodavcům vnímat prostředí a orientovat se v něm. S jeho pomocí pokrývají velkou plochu, což pomáhá vyhnout se nebezpečí. Na jedné straně to lze považovat za plus a na druhé za mínus, protože toto umístění očí narušuje vnímání hloubky. Protože krysy mají velmi špatně vyvinuté binokulární vidění, nemohou přesně pochopit, jak daleko je předmět. K bezpečnému pohybu se naučili používat svůj nos a receptory umístěné v blízkosti jejich vousů, takzvané vibrissy.

    Jak se zrak mění s věkem

    Jako každý jiný savec se zrak krys s věkem snižuje. To je přirozený jev. Potkani nejsou vůbec dlouhověcí, takže už ve dvou letech vidí mnohem hůř než mladí jedinci. Čím je hlodavec starší, tím rychleji se buňky v sítnici ničí. Dobrá výživa a životní podmínky samozřejmě ztrátu zraku trochu zpomalí, ale jde o nevratný proces.

    Doporučujeme vám zjistit, jak určit pohlaví dekorativní krysy.

    Předpokládá se, že krysy jsou malí, inteligentní a neuvěřitelně mazaní tvorové s vynikající pamětí. Navzdory tomu, že jejich schopnost vidět není nejlepší a málokdo jim to může závidět, tito hlodavci pasti a pasti snadno obcházejí. Postupem času se přizpůsobili a naučili se využívat silné stránky svého takzvaného „slabého“ vidění.

    Svět kolem nás je souborem smyslových informací shromážděných našimi smysly. To samozřejmě není příliš poetické, ale je to tak. Prostředí je plné informací, které slyšíme, vidíme, chutnáme, cítíme a dotýkáme se jich. Každý z těchto aspektů, jednotlivě nebo v kombinaci, nám umožňuje vytvořit si obraz prostředí a fungovat v souladu s jeho podmínkami. Způsob, jakým vidí, slyší atd. různé druhy přímo souvisejí s jejich stanovištěm, gastronomickými preferencemi a také s jejich příslušností k lovcům nebo kořistí. Vizuální informace jsou považovány za téměř nejdůležitější. Pochopení toho, co přesně oči vidí, jak se tato data zpracovávají a jaké nervové procesy se v tuto chvíli vyskytují, nám umožňuje lépe porozumět práci jednoho z nejzáhadnějších orgánů – mozku. Vědci z Univerzity Ludwiga Maximiliana (Mnichov, Německo) k tomu vyvinuli kameru, která simuluje vidění myši. Co vidí hlodavci, proč lze jejich vidění nazvat „dvojitým“ a jaký je jeho přínos? Na tyto otázky najdeme odpovědi ve zprávě vědců. Jít.

    Výzkumná základna

    Jakýkoli rys jakéhokoli druhu je zásluhou evoluce. Jeho průběh ale ovlivňuje mnoho faktorů: kde daný druh žije, čím se živí, jak spolu jedinci komunikují atd. Někdy je vývoj jednoho druhu ovlivněn vývojem druhého. Ale navzdory všem faktorům byl úkol vždy stejný – přežít v prostředí, kde se podmínky neustále mění a konkurenti se nehlídají. Stejný cíl byl hnací silou pro evoluci neuronových okruhů, tzn. pro evoluci nejen rohů, kopyt a ocasů, ale také mozku a také systémů s ním spojených.

    Některé studie potvrzují, že vývoj zraku (pozice očí a/nebo zraková ostrost) přímo souvisí s podmínkami prostředí. Kromě toho přítomnost určitých biologických omezení (například vzácnost akční potenciál*) vede ke vzniku prostorových filtrů ve zrakovém systému, připomínajících receptivní pole* (RF od receptivní pole).

    Akční potenciál* – excitační vlna, která se pohybuje po buněčné membráně formou krátkodobé změny membránového potenciálu. Akční potenciál je základem nervového vzruchu.

    Přijímací pole* – oblast receptorů, které při vystavení jakémukoli podnětu vedou ke změně excitace tohoto neuronu.

    Vzhledem ke specifičnosti takových adaptací je podle vědců kritická charakteristika vlastností přirozeného vizuálního prostředí pro lepší pochopení struktury a funkce vizuálního systému.

    Jedním z nejdůležitějších aspektů charakterizace vizuálního prostředí je barva. Jaké barvy zvíře vidí, ovlivňuje jeho život: jakou potravu dostává, jak si vybírá partnera, jak se vyhýbá predátorům nebo nachází kořist atd.

    Pokud mluvíme o myších, pak jejich nedostatek fovea* není jediný rozdíl od primátů. Další věc je, že hlodavci jsou dichromany* a vnímat ultrafialové světlo.

    Fovea* – malá prohlubeň ve středu žluté skvrny sítnice.

    Dichromatické vidění* – typ vidění, kdy je barva vnímána dvěma nezávislými kanály z odpovídajících typů čípků. Člověk má trichromatické vidění, ale někdy je narušené vnímání barev, pak člověk nemusí vidět červenou a zelenou (barvoslepost) nebo dokonce modrou a žlutou.

    vedle opsin*, opsin citlivý na střední vlnovou délku (M) s vrcholem při 510 nm (zelený), myši mají opsin citlivý na krátkou vlnovou délku (S), který vrcholí při 360 nm.

    Opsins* – skupina světlocitlivých receptorů vázaných na membránu umístěných ve fotosenzitivních buňkách sítnice.

    Díky společné expresi S-opsinu v M-čípcích je myší sítnice rozdělena na zóny – dorzální (citlivější na zelené světlo) a ventrální (citlivější na UV záření).

    Je také zajímavé, že ventrální kužely pracují na rozlišení tmavých kontrastů, a proto mohou pomoci detekovat tmavé objekty proti obloze.

    Toto dorzálně-ventrální zónování sítnice naznačuje funkční specializaci, kdy ventrální sítnice kontroluje prostor nad hlavou pro detekci predátorů a dorzální sítnice je zodpovědná za hledání potravy a lov. Proto jakákoli statistická analýza vizuálního prostředí myši musí brát v úvahu horní a dolní zorné pole odděleně.

    Pro záznam a analýzu chromatických informací dostupných myším citlivým na ultrafialové záření vytvořili vědci speciální open-source kameru (kód k dispozici zde), která pokrývá spektrální pásma vidění myší (UV a zelená). Vědci pomocí kamery natáčeli videa ve volné přírodě, kde byly nalezeny stopy myší, v různých denních dobách. Vznikl tak soubor vizuálních scén, které byly co nejblíže tomu, co myši vidí ve svém přirozeném prostředí.

    Příprava na nahrávání

    Obrázek č. 1

    Protože hlavním cílem studie bylo zachytit přirozené vizuální prostředí myší, věnovali vědci zvláštní pozornost některým aspektům: perspektivě z výšky několika centimetrů nad zemí; velké zorné pole (téměř 180° pro každé oko myši); spektrální citlivost myších fotoreceptorů.

    Vytvořená kamera natáčela video současně v UV a zeleném spektrálním rozsahu pomocí dvou samostatných modulů (zhruba řečeno dvou kamer). Dva spektrální kanály byly současně zaznamenány dvěma mikropočítači Raspberry Pi připojenými k modulům. Byl použit objektiv typu rybí oko se zorným polem 180° (1A–1E). Kamera byla umístěna na gimbal, aby se zlepšila stabilizace natáčení (1C–1E).

    Za předpokladu, že pohyby očí u myší slouží především ke stabilizaci obrazu sítnice a jsou obvykle spojeny s pohyby hlavy, bylo rozhodnuto omezit pohled na pohled s horizontem orientovaným rovnoběžně se zemí a umístěným ve vertikálním středu obrazu.

    V této instalaci byly použity klasické kamery, tzn. navržený pro záznam videa vnímatelného člověkem. Byly vybaveny Bayerovým filtrem, který, přestože odpovídá spektrální citlivosti myších tyčinek a M-kuželů (vrchol kolem 510 nm) pro zelenou, částečně blokuje UV. Proto byl tento filtr v UV modulu odstraněn.

    Efektivní spektrální citlivost každého kanálu kamery je výsledkem kombinace citlivosti holého čipu, Bayerova filtru (zelený kanál) a spektrálního pásmového filtru (1F). Kromě toho kamery automaticky upravovaly intenzitu obrazu podle gama křivek, které se obvykle vyskytují na spotřebitelských displejích. Aby se tento faktor vyrovnal, vědci vyvinuli postup korekce intenzity prováděný pomocí skenovacího spektrometru. V důsledku této korekce bylo možné získat snímky s korekcí intenzity bez výrazného přeexponování nebo podexponování.

    Dále byly záznamy ze dvou modulů (dvou kanálů) časově synchronizovány a prostorově superponovány na sebe, což vedlo k jednomu záznamu v UV-zeleném světle.

    Když byla kamera připravena, vědci začali nahrávat v přirozeném prostředí myší (2A). Většina nahrávek byla pořízena v létě a na jaře během dne (některé nahrávky byly pořízeny za soumraku).

    Obrázek č. 2

    Vědci se nejprve zaměřili na jas a zkoumali normalizované rozložení intenzity každého kanálu jako funkci výšky (2V).

    Kontrola obrazových výřezů z videa ukázala, že relativní intenzita v obou kanálech byla obecně vyšší v horním zorném poli než ve spodním (vpravo 2B). Je také zajímavé, že intenzity dvou chromatických kanálů byly méně korelované v horním zorném poli ve srovnání s nižším (2C). Vyhodnocení lineární korelace mezi intenzitami dvou kanálů pomocí analýzy hlavních složek ukázalo 2-5krát vyšší disperzi podél osy barevně protiklad v obrazech z horního zorného pole než ze spodního. To svědčí o vyšší variabilitě rozdílů chromatické intenzity, tzn. k kontrastům nad obzorem.

    Proto bylo rozhodnuto přenést další analýzu na oříznuté snímky ((128 pixelů) 2 ≈ (53°) 2 ), které jsou zpracovány buď dorzální nebo ventrální sítnicí myši (tj. samostatně). Vzhledem k tomu, že oko myši je nakloněno o 22 stupňů směrem k obloze, byly vybrány snímky umístěné výrazně nad a pod středovou čarou fotoaparátu.

    Aby se zohlednily výrazné rozdíly v jasu zaznamenaných scén v závislosti na denní době, počasí a prostředí (srovnání snímků vlevo uprostřed a vpravo nahoře na 2A), rámy byly rozděleny do tří skupin (2D и 2E) pomocí průměrné intenzity jako jednoduchého, ale objektivního kritéria. Poté byla provedena analýza průměrné intenzity pro každou skupinu.

    Výsledky výzkumu

    Videa získaná během nahrávání představují část informací, které mají myši v prostředí k dispozici. Úplný obraz toho, co vstupuje do sítnice myši, závisí na mnoha faktorech: velikosti zornice, filtrování optiky myšího oka, spektrální citlivosti a vzorcích exprese opsinu, oblasti sběru fotoreceptorů atd.

    Pro vytvoření modelu toho, jak by snímky vypadaly na úrovni fotoreceptorů, bylo nutné odhadnout očekávané rychlosti fotoizomerizace s přihlédnutím k výše uvedeným faktorům, včetně koexprese opsinu ve ventrální sítnici. Bylo zjištěno, že dominantní koexprese S-opsinu umožňuje ventrálním M-čípkům lépe detekovat kontrast v horním zorném poli tím, že významně snižuje citlivost na UV/zelený chromatický kontrast.

    Kromě čípků se na tvorbě barevného kontrastu v myší sítnici podílejí také tyčinky. Tyčinky, které mají stejnou spektrální citlivost jako M-čípky, mohou poskytnout „zelený obraz“ ventrálním retinálním okruhům.

    Fotoizomerizační analýza ukázala, že signály tyčinek byly schopny obnovit chromatický kontrast UV-zelené, a proto podporují barevné vidění S-kužele vzhledem k barevnému vidění tyčinek v horním zorném poli.

    Sítnicový výstup se také lišil v rozdílech jasu, tzn. kontrast. Pro posouzení chromatického kontrastu bylo provedeno srovnání distribuce kontrastu v chromatických kanálech v nahraných videích nad a pod horizontem napříč všemi třemi skupinami střední intenzity (obrázek č. 3).

    Obrázek č. 3

    První věc, kterou je třeba zvážit, byl střední kvadratický kontrast (CRMS), běžně používaný v psychofyzice k popisu kontrastu ve složitých přírodních scénách.

    C distribuční analýzaRMS 1500 snímků odhalilo dva klíčové rysy environmentálních záznamů z pohledu myší (3A–3C). Za prvé, distribuce CRMS protože zelené a UV kanály se výrazněji lišily v horním zorném poli ve srovnání s dolním (3F и 3G). Za druhé, u testovaných velikostí jádra se střední kvadratický kontrast zvyšoval s průměrem jádra (3D и 3E), což je v souladu s převahou nízkých prostorových frekvencí v prostředí pozorovaném myší. Ze záznamů byly extrahovány kulaté řezy obrazu (jádra) různých průměrů (2°-14°), načež bylo vypočteno CRMS jako standardní odchylka normalizovaných intenzit pixelů dělená střední intenzitou. Rozdíly v C distribuciRMS mezi chromatickými kanály a mezi horním a dolním zorným polem byly významné pro všechny průměry jádra kromě skupiny s vysokou střední intenzitou.

    Tyto údaje naznačují, že s výjimkou jasných scén byl chromatický kontrast UV/zelená vyšší v horním zorném poli ve srovnání s dolním, zejména u jader s velkým průměrem (3G). V důsledku toho jsou vizuální informace nad horizontem pro myši bohaté na chromatické informace.

    Obrázek č. 4

    Již dříve bylo hlášeno, že distribuce kontrastu monochromatických scén je vychýlena směrem k tmavým (negativním) kontrastům a že toto zkreslení se odráží ve větším podílu Off neuronů než On neuronů.

    On-response – depolarizace neuronu ve zrakovém systému, ke které dochází v reakci na zvýšení osvětlení.

    Mimořádná odezva – depolarizace neuronu ve zrakovém systému, ke které dochází v reakci na snížení osvětlení.

    Proto bylo rozhodnuto analyzovat tmavé a světlé kontrasty v nahraných videích (obrázek č. 4).

    Pro měření rozložení polarity kontrastu (kontrast zapnuto-vypnuto) v každém kanálu byly snímky konvolvovány odděleně se středem a okolními psy (od rozdíl Gaussova, tj. Gaussův rozdíl*) s jádry různých průměrů, načež byl vypočten Michelsonův kontrast mezi středem a okolním prostorem (4A–4C). Stejně jako u CRMS, Distribuce zapnuto/vypnuto byly analyzovány samostatně v obou chromatických kanálech pro (4D–4F).

    Gaussův rozdíl* — obrázek získaný pixel po pixelu odečtením jednoho Gaussianu původního obrázku od Gaussianu s jiným poloměrem rozostření.

    U snímků s nízkou a střední intenzitou bylo zjištěno, že distribuce On/Off i přes široké hranice byly vychýleny směrem k záporným hodnotám, zejména v horním zorném poli a pro velké průměry jader (4A–4C и 4D–4G). Tmavé posuny v horních snímcích zorného pole naznačují, že kužely myší pozorujících oblohu přednostně kódují tmavé kontrasty a naznačují posun v neurální reprezentaci, který začíná na úrovni kužele. Podrobná analýza skutečně ukázala, že Off neurony byly mnohem častější než On neurony. To plně potvrzuje skutečnost, že v horním zorném poli myší existuje tendence k tmavým kontrastům. Srovnání UV a zelených kanálů potvrdilo, že chromatický kontrast On-Off (4G) systematicky vyšší v horním zorném poli. Proto UV kanál umožňuje myším získat více vizuálních informací o horní části viditelného prostředí, tzn. o nebi.

    Obrázek č. 5

    Z výše uvedeného vyplývá velmi zřejmý závěr – myši takové vidění potřebují, aby lépe viděly dravce, respektive dravce létající na obloze. Myši jsou aktivní během denního světla, ale často vycházejí z úkrytu hledat potravu v noci. Nabízí se otázka: pomáhá jim citlivost na ultrafialové záření detekovat objekty na soumrakové obloze?

    Předchozí měření spektrálního složení slunečního světla během dne prokázala převahu krátkých vlnových délek za soumraku (vzrůstající poměr mezi 360 nm a 520 nm). Vzhledem k relativně nízké citlivosti kamery bylo video pro tento test nahráváno ve směru slunce z pevné pozice (5A). Analýza získaných dat byla omezena na horní zorné pole, kde snímky splňovaly použitá expoziční kritéria.

    Profily intenzity byly sestaveny snímek po snímku podél oblouku 70°, počínaje výchozí polohou slunce na začátku záznamu (5B). V blízkosti Slunce byla intenzita v zeleném kanálu vždy vyšší než v UV kanálu, zatímco dále od Slunce dosahovaly UV a zelené kanály podobné úrovně intenzity. Pro vzdálenosti větší než 5° od Slunce byl profil intenzity UV kanálu mnohem plošší než u zeleného kanálu, což vedlo k rovnoměrnějšímu UV osvětlení oblohy. Intenzita UV záření rostla výrazně rychleji než intenzita zelené při východu slunce (5C). Stejně jako během dne, CRMS UV kanál byl výrazně vyšší (5D) a postupně se zvětšoval s rostoucím průměrem jádra (5E).

    Celkově tato data naznačují, že UV kanály jsou více než vhodné pro detekci objektů na soumraku (jasné) obloze. To se v praxi potvrdilo, když byl na oblohu vypuštěn černý dron (5F). V UV kanálu to bylo snadné najít, ale v zelené ne. V důsledku toho mohou myši zahlédnout dravce včas i za soumraku, čímž se zvýší jejich šance na přežití.

    Pro podrobnější seznámení s nuancemi studie doporučuji nahlédnout do zprávy vědců a dalších materiálů k ní.

    Epilog

    V této práci vědci vytvořili kameru, která dokáže simulovat vidění myši. S jeho pomocí byli schopni lépe pochopit, jak přesně hlodavci vidí svět kolem sebe.

    Zrak myší je poměrně neobvyklý, protože mají dva typy čípků (fotoreceptorů), které detekují elektromagnetické záření v zelené a ultrafialové oblasti spektra. Je také zvláštní, že oko myši lze obrazně rozdělit na dvě poloviny: spodní je zodpovědná za vnímání zelené a horní za vnímání UV záření. Tato neobvyklá struktura sítnice umožňuje myším lépe hledat potravu (dole) a lépe identifikovat objekty na jasné obloze (nahoře). Vzhledem k tomu, že nebe je plné predátorů (kteří mají mimochodem také velmi ostrý zrak), je to pro myši velmi užitečné.

    Vědci naznačují, že tato struktura oka a tento formát vidění jsou způsobeny evolučními změnami v nervových okruzích. Některé druhy preferovaly maskování, jiné jed, ale myši se rozhodly, že jim postačí, když si dravce všimnou včas a bezhlavě se schovají do svého úkrytu.

    Pátek off-top:

    Vývoj vidění a příklady toho, jak velmi neobvyklá stvoření vidí svět kolem sebe.

    Děkujeme za sledování, zůstaňte zvědaví a přeji všem krásný víkend!

    Trochu reklamy

    Děkujeme, že s námi zůstáváte. Líbí se vám naše články? Chcete vidět další zajímavé materiály? Podpořte nás zadáním objednávky nebo doporučením přátelům, cloudové VPS pro vývojáře od 4.99 $, jedinečný analog serverů základní úrovně, který jsme pro vás vymysleli: Celá pravda o VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 jader) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps od 19 USD aneb jak správně sdílet server? (možnosti dostupné s RAID1 a RAID10, až 24 jader a až 40 GB DDR4).

    Dell R730xd je 2krát levnější v datovém centru Maincubes Tier IV v Amsterdamu? Pouze zde 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV od 199 $ v Nizozemsku! Dell R420 – 2x E5-2430 2.2 GHz 6C 128 GB DDR3 2 x 960 GB SSD 1 Gb/s 100 TB – od 99 $! Přečtěte si o tématu Jak vybudovat podnikovou infrastrukturu. třídy pomocí serverů Dell R730xd E5-2650 v4, které stojí 9000 XNUMX eur za haléře?

    • Blog společnosti ua-hosting.company
    • Zpracování obrazu
    • Populární věda
    • Brain
    • Biologie
    ČTĚTE VÍCE
    Je možné se strií zbavit masáží?