29.07.2011

Почему летучие мыши не путаются в собственных сигналах

Летучие мыши сличают отражённые от предметов звуки с неким идеальным «шаблоном»: более слабое эхо вызывает крохотную задержку в нейронах животного, из-за которой фон расфокусируется, и животное может сосредоточиться на цели перед ним.

В полёте рукокрылые ориентируется по отражённому от предметов эху в ответ на испускаемые ими ультразвуковые волны. Но вот вопрос: как всё-таки летучей мыши удаётся отличать окружающие предметы друг от друга — ведь звук отражается буквально от всего? И как в такой звуковой каше отделить эхо, полученное от добычи, от фоновых шумов?

Год назад с помощью ряда экспериментов исследователи сумели выяснить: мыши каким-то образом различают эхо, отражённое от разных предметов, что создаёт им что-то вроде звуковой перспективы. В новой статье, опубликованной в свежем выпуске журнала Science, зоологи из Университета Брауна (США) сообщают, что им удалось узнать, как рукокрылые распознают разные звуковые сигналы. В серии нейрофизиологических опытов учёные пробовали определить «слепую зону» у мышей, то есть такое расположение предметов, когда эхо от одного и от другого не будет различаться и животное не сможет разделить «цель» от «фона».

В итоге были сделаны следующие выводы. Летучие мыши сличают полученное эхо с неким шаблоном, и если, грубо говоря, волна накладывается на волну точно, у животного складывается образ находящегося перед ним объекта, который расценивается как цель. Но часть отражённых волн оказывается слабее — и это говорит о том, что они пришли «со стороны» или «из-за» главного объекта.

Когда на рецепторы падает более слабая волна, она обрабатывается не сразу: нейроны реагируют на несовпадение главного звука и задержавшегося с опозданием в 3 миллисекунды. Этот крохотный интервал позволяет мыши рассортировать точные и неточные звуковые отпечатки из окружающей среды и отличить цель от необязательного фона. Животное как бы фокусируется на добыче (или на убежище, или на посадочной площадке), прочее остаётся расфокусированным.

Секреты эхолокации у летучих мышей и вообще у животных, как водится, имеют не только чисто академическое, но и вполне прикладное значение: инженеры надеются, что эти маленькие безобразные зверьки подскажут им, как усовершенствовать человеческие системы навигации и слежения.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА