A Johns Hopkins Egyetem kutatói pontosan felfedezték, hogyan építenek hálókat az éjszakai látás és mesterséges intelligencia segítségével, hogy mind a nyolc láb minden mozdulatát nyomon követve és rögzítsék, miközben a pókok sötétben dolgoztak.

Egy webépítési kézikönyv vagy algoritmus létrehozása új megértést hoz arról, hogyan képesek olyan lények, akiknek az agya töredéke az emberének, ilyen elegancia, összetett és geometriai pontosságú szerkezeteket hoznak létre. Az eredmények, amelyek most elérhetők online, a Current Biology novemberi számában jelennek meg.

"Először akkor kezdett érdeklődni ez a téma, amikor a fiammal madármegfigyeltem. Miután láttam egy látványos hálót, azt gondoltam: 'ha elmenne egy állatkertbe, és látnád, hogy egy csimpánz építi ezt, azt hinnéd, ez egy lenyűgöző és lenyűgöző csimpánz.' Nos, ez még lenyűgözőbb, mert egy pók agya olyan apró, és frusztrált voltam, hogy nem tudunk többet arról, hogyan történik ez a figyelemre méltó viselkedés, – mondta Andrew Gordus, a Johns Hopkins viselkedésbiológus. "Most már meghatároztuk a webépítés teljes koreográfiáját, amit soha nem csináltak ilyen finom megoldásnál egyetlen állatépítésnél."

A hálószövő pókok, amelyek vakon építkeznek csak az érintés érzékével, évszázadok óta lenyűgözik az embereket. Nem minden pók épít hálót, de azok, akik mégis, az állatfajok egy részcsoportjába tartoznak, amelyek építészeti alkotásaikról ismertek, például fészképítő madarak és a puffer halak, amelyek párzáskor bonyolult homokköröket alkotnak.

Az első lépés annak megértéséhez, hogy ezeknek az állatépítészeknek a viszonylag kicsi agya hogyan támogatja magas szintű építési projektjeiket, az, hogy rendszerszinten dokumentáljuk és elemezzük a viselkedéseket és motoros készségeket, amit eddig soha nem valósítottak meg, főként a cselekvések rögzítésének és rögzítésének nehézségei miatt – mondta Dr. Gordus.

Itt csapata egy karcolásos orb szövőt tanulmányozott, egy pókot, amely az Egyesült Államok nyugati részéről származik, és elég kicsi ahhoz, hogy kényelmesen üljön az ujjhegyén. A pókok éjszakai hálóépítési munkája során megfigyelésére a labor egy arénát tervezett infravörös kamerákkal és infravörös fényekkel. Ezzel a beállítással minden éjszaka hat pókot figyeltek és rögzítettek, miközben hálókat építettek. Gépi látásmóddal követték nyomon a millió egyedi lábmozgást kifejezetten a végtagmozgás észlelésére tervezett szoftverrel.

"Még ha videóra is rögzíted, ez sok lépést jelent hosszú időn át, sok egyén között" – mondta Abel Corver, a webkészítést és neurofiziológiát tanuló doktorandusz. "Túl sok minden képkockán végigmenni és kézzel jegyzetelni a lábpontokat, ezért gépi látó szoftvert képeztünk ki, hogy képkockáról képkockára érzékeljék a pók testtartását, így dokumentálni tudjuk mindazt, amit a lábak csinálnak, hogy egy egész hálót építsünk."

Megállapították, hogy a hálókészítés viselkedése nagyon hasonlóak a pókok között, olyannyira, hogy a kutatók már a láb helyzetéből is meg tudták jósolni, hogy melyik pókháló ezen a részén dolgozik.

"Még ha a végső szerkezet is egy kicsit más, a web építéséhez használt szabályok ugyanazok" – mondta Dr. Gordus. "Mindannyian ugyanazokat a szabályokat használják, ami megerősíti, hogy a szabályok az agyukban vannak kódolva. Most azt akarjuk tudni, hogyan kódolják ezeket a szabályokat a neuronok szintjén."

A labor jövőbeli munkái közé tartozik az elmémódosító gyógyszerek kísérletei, hogy megállapítsák, mely áramkörök felelősek a pók agyának különböző szakaszaiért.

"A pók lenyűgöző," mondta Dr. Corver, "mert itt egy állat van, akinek az agya ugyanazokra az alapvető építőkövekre épül, mint a miénk, és ez a munka segíthet abban, hogyan érthetjük meg a nagyobb agyrendszereket, beleértve az embereket is, és szerintem ez nagyon izgalmas."

A tanulmány bizonyítja, hogy az agyméret nem mindig egyezik meg egy lény intelligenciájának vagy képességszintjén. Ez egy olyan emberi elmébeli rendellenességre utal, amelyet a tudományos kutatások nem tudnak pontosan meghatározni.

Az elmédben olyan dimenzió van, amelyet semmilyen tudomány által ismert folyamat vagy kísérlet nem érthet meg vagy fedez fel. Ez a kritikus komponens – ez az egyetlen létfontosságú KULCS – feltárja az emberek és állatok közötti óriási különbséget.

Értsd meg ezt a kulcsot azzal, hogy elolvasd Mit a tudomány soha nem fedez fel az elmédről.