昼夜动物与夜间动物之间感觉大脑的交易
Andrea Morrow1,2,3, Laura Smale1,2,3,4,5, Paul Douglas Meek6,7
1Department of Integrative Biology, Michigan State University, East Lansing, Michigan, USA.
Brain, behavior and evolution
|April 3, 2024
概括
白天动物的视觉大脑区域更大,而夜间动物的嗅觉球体更大,这表明在感官投资中进行了权衡. 听觉大脑区域在时间利基适应方面显示出不同的结果.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 进化生物学 进化生物学
- 比较解剖学的比较解剖学
背景情况:
- 哺乳动物进化具有众多的时间利基转移 (白天/夜间).
- 时间利基过渡与改变的感官刺激相关,特别是光线水平.
- 预计感官系统的修改将伴随生活方式的变化,以优化环境相互作用.
研究的目的:
- 调查时间利基对大脑组织在感官区域的投资的影响.
- 将白天和夜间动物物种之间的大脑结构差异进行比较.
- 评估与光暗周期相关的感官系统的进化适应.
主要方法:
- 检查了13种动物 (5种白天动物,8种夜间动物).
- 剖析并称重嗅球;称重剩余的大脑组织.
- 使用立体调查器计算的视觉 (LGN,SC) 和听觉 (MGN,IC) 处理区域的计算量.
- 采用了遗传学框架来分析相对的大脑结构大小.
主要成果:
- 白天活动的物种表现出更大的视觉处理区域 (例如,侧面生殖细胞核).
- 夜生活物种拥有显著更大的嗅觉球.
- 一个听觉结构 (中部生殖细胞核) 在白天活动的物种中较大;下部结核没有显著差异.
结论:
- 白天动物在视觉处理方面投入更大,而夜间动物则优先考虑嗅觉处理.
- 有证据表明,嗅觉和视觉大脑区域的投资之间存在权衡.
- 时间利基和听觉大脑区域投资之间的间接关联被建议.
