Fladdermusen tränas att förbli stillastående på en plattform och spåra ett rörligt mål. Målet (mjölmaskar) är tjudrat till en slinga av fiskelina ansluten till en roterande motor, så att vi kan kontrollera målrörelsen. Medan fladdermusen utför denna uppgift, mikrofoner som spelar in ekolodsvokaliseringar och ekon, och neurala inspelningar samlas in. Kredit:Melville J. Wohlgemuth et al., JNeurosci (2017)
Fladdermus-mellanhjärnan är unikt organiserad för att underlätta snabb integrering av sensorisk och motorisk information som krävs för att spåra bytesdjur med hjälp av biologiska ekolod, enligt neurala registreringar av vilda fladdermöss erhållna under laboratorieexperiment som beskrivs i Journal of Neuroscience .
Den superior colliculus (SC) är en skiktad struktur i däggdjurshjärnan som använder sensorisk information för att orientera djuret till en viss plats i dess miljö. SC har studerats väl i arter som främst förlitar sig på vision för att utföra denna uppgift, och nästan helt i artificiella miljöer som utesluter förståelse av SC-funktion under naturalistiska beteenden. Eftersom fladdermöss använder ekolokalisering (processen att avge ljud och bearbeta ekon) för att navigera i sin miljö, Melville Wohlgemuth och kollegor undersökte hur auditiv input och vokal output kan påverka organisationen och funktionen av SC hos dessa djur.
Författarna registrerade SC-aktivitet från fyra stora bruna fladdermöss medan de manipulerade platsen för ett bytesobjekt runt ett svagt upplyst rum. Genom att jämföra fladdermössens förändringar i neural aktivitet med deras vokaliseringar och ekon, de hittade både sensoriska och motoriska neuroner i hela SC-skikten.
Detta fynd bidrar till tidigare studerade arter där dessa olika neurontyper är separerade, och integration sker över lager. SC-aktiviteten förändrades också när fladdermössen stängde sig om bytet, vilket kan stödja lokaliseringen av ett mål på nära avstånd när bearbetningskraven är höga.
Vänster till höger, fyra bildrutor av en höghastighetsvideo (500 fps) när fladdermusen spårar och fångar upp målet. I denna uppgift, en fladdermus tränas att förbli stillastående på en plattform och spåra ett rörligt mål med hjälp av ekolokalisering. Dessa fyra bildrutor är tagna under de sista stadierna av målavlyssning. Kredit:Melville Wohlgemuth