Wygląda na to, że mózg został zaprogramowany w taki sposób, żeby rozwijać umiejętność rozróżnienia dnia od nocy – dowodzą wyniki badań nad rytmem dobowym przeprowadzonych przez naukowców z Uniwersytetu Chicago.
Profesor psychologii chicagowskiej uczelni, Brian Prendergast, jeden z autorów artykułu opisującego przebieg i wyniki tych badań, twierdzi, że doświadczenie to rzuca nowe światło na plastyczność mózgu i może pomóc w wyjaśnieniu niektórych podstawowych ludzkich zachowań.
„Dzięki temu możemy się dowiedzieć, dlaczego niemowlęta wielu gatunków uczą się rozróżniać dzień od nocy” – mówi Prendergast, który zajmuje się badaniem rytmu biologicznego organizmów żywych.
W serii eksperymentów, naukowcy wykazali, że chociaż zdolność dostrzegania stymulantów wzrokowych, takich jak ruch, jest utracona, gdy rozwijające się oko nie jest wystawione na działanie światła, to nie ma to wpływu na umiejętność odróżniana dnia od nocy. Naukowcy odkryli, że umiejętność ta rozwija się wraz ze wzrostem osobnika.
Inne badania dowiodły, że naczelne – a także ludzie – naturalnie dostosowują się do rytmu snu nocą. W przeprowadzonych przez chicagowskich naukowców eksperymentach wykazano, że ścieżka w systemie dobowym, która umożliwia synchronizację pomiędzy mózgiem a rytmem dzienno-nocnym w środowisku, jest prawdopodobnie wrodzoną cechą, która podlega rozwojowi.
„Po raz pierwszy udało się nam ustalić, że zdolność do koordynacji rytmu dobowego ze zmianami natężenia światła nie jest wcale podporządkowana plastyczności, nie ma na nią wpływu ilość światła, jaką mózg otrzymuje w trakcie swojego rozwoju” – mówi drugi z autorów artykułu, dr Kampf-Lassin.
Wyniki badań opublikowano w artykule, który powstał na podstawie serii skomplikowanych eksperymentów na chomikach.
Wkrótce po tym, jak zwierzęta otwierały oczy, ale jeszcze przed wystawieniem ich na działanie światła, naukowcy umieszczali specjalną soczewkę, całkowicie blokującą dostęp światła do jednego z oczu chomika. Procedura ta zwana deprywacją monokularną jest standardową metodą, z jakiej korzystają naukowcy, aby badać plastyczność rozwoju wzroku zależną od sposobu jego użytkowania.
Następnie chomiki dorastały w środowisku, w którym panowały warunki dnia i nocy, ale tylko jedno oko mogło przekazywać do mózgu informacje na temat natężenia światła. Gdy chomiki dorosły, blokujące soczewki zostały zdjęte i naukowcy zbadali funkcjonowanie oka, które było zakryte. Okazało się, że mózgi chomików były „ślepe” na każdy rodzaj bodźca wzrokowego, którego działaniu poddano to oko, włącznie z ruchem i pożywieniem.
Mimo to oko, które było zakryte, doskonale zachowało umiejętność dostosowania się rytmu dobowego chomika do określonej pory doby. Można zatem wyciągnąć wniosek, że chociaż chomiki nie widziały obiektów, to potrafiły wykorzystać informacje płynące z zakrytego wcześniej oka do synchronizacji swojego wewnętrznego zegara. Badania wykazały również, że długotrwałe pozbawienie możliwości korzystania z jednego oka nie miało wpływu na anatomiczne projekcje płynące z oka do zegara dobowego w mózgu oraz że wzbudzane światłem zmiany w ekspresji genów w zegarze dobowym były również normalne.
„To bardzo interesujące, że niektóre aspekty rozwoju behawioralnego są wbudowane w mózg i rozwijają się normalnie, nawet jeżeli brakuje zwyczajnych, środowiskowych bodźców dostarczających informacje do systemu” – mówi dr Prendegast.
Źródło: www.sciencedaily.com