Zhroucení makaci, rafinovaní keporkakové, kýchající myši a přádelníci estéti – „jednohubky“ z výzkumu 34/2024

Výbuch pod tlakem? Neurověda hledá důvody

Milovníci televizního fandění občas jen kroutí hlavou, jak je možné, že jejich oblíbenec nedal takovou snadnou penaltu nebo úplně zvoral podání při finálovém mečbolu. Ukazuje se, že sportovci v tom nejsou sami – ani makakové často nezvládnou podat dobrý výkon v situacích, kdy jde o velkou odměnu. Zjistili to neurovědci z Carnegie Mellon University v Pittsburghu, kteří se snažili najít mechanismus tohoto zhroucení pod tlakem. Skupině makaků implantovali čip pro měření mozkové aktivity v motorickém kortexu, oblasti čelních laloků, která kontroluje volní pohyby.

Makaci měli za úkol rychle a přesně namířit kurzor na cíl na obrazovce počítače. Pokud se jim to podařilo, dostali odměnu, jež mohla být malá, střední, velká nebo obrovská (jackpot, který se objevil jen velmi zřídka). Opičky předem věděly, jaká odměna je při splnění úkolu čeká. Ukázalo se, že pokud šlo o výhru jackpotu, poklesla aktivita neuronů odpovědných za přípravu k pohybu. Tyto neurony se starají o „výpočet“, jak nejlépe a nejpřesněji dokončit daný pohyb. Další pokusy ukázaly, že se zvyšující se odměnou se nervová připravenost nejprve zvyšuje, až dosáhne svého maxima. Pokud ale odměna dále narůstá, mozek z optimální zóny vypadne a výkon se zhorší. Vědci by nyní rádi přišli na kloub tomu, zda se tomuto fenoménu dá vyhnout třeba optimálním tréninkem.^{1, 2}

Kdo chytá v síti bublin?

Keporkakové se zařadili po bok primátů a krkavcovitých. Co mají tyto druhy společného? Schopnost chytře využívat a modifikovat nástroje pro získávání potravy. Na rozdíl od svých suchozemských příbuzných k tomu však keporkakové nevyužívají žádný pevný materiál.

Vědci už delší dobu vědí, že tito obrovští mořští savci používají své dýchací otvory pro tvorbu „sítě bublin“ těsně pod hladinou. To jim umožňuje efektivně nahánět, omráčit a pochytat drobné mořské korýše tvořící kril, jímž se živí. Mořští biologové z Havajské univerzity nyní pomocí sofistikovaného systému sledování, který využíval drony a speciální tracery připevněné pomocí přísavek, zjistili, že keporkakové jsou schopní vyfukovat bubliny do složitých vzorců tvořících sítě s vnitřními kruhy. Při tom aktivně kontrolují počet těchto kruhů, velikost a hloubku sítě i mezery mezi bublinami. Toto chování jim umožňuje ulovit během jednoho ponoru až 7× více kořisti.

Keporkakové se v průběhu letní krmné sezóny v polárních mořích Aljašky připravují na každoroční cestu do teplých havajských vod, kde rodí svá mláďata. Během této až 17 tisíc kilometrů dlouhé plavby nepřijímají potravu, každá kalorie navíc před touto odyseou tak představuje nedocenitelnou výhodu.^{3, 4}

Kýchnout, nebo zakašlat? To je to, oč tu běží…

Vyvolá vdechnutí pylových zrn kýchnutí, nebo zakašlání? Vědci z Washingtonovy univerzity v St. Louis objevili neurony, které o tom rozhodují. Na nosní sliznici myší identifikovali jejich speciální sadu, která předává mozku signál vedoucí ke kýchacímu reflexu. Jiná sada neuronů na povrchu průdušnice naopak vysílá signály spouštějící kašlací reflex. Kýchací a kašlací systémy tak využívají na sobě nezávislé receptory a nervové dráhy.

Mohlo by se jednat o evoluční odpověď na schopnost virů rychle se vyvíjet – hodí se mít v zásobě dva různé systémy schopné eliminovat hrozbu z dýchacích cest. Pokud se podaří poznatky z myšího modelu přenést k lidem, mohla by se nám otevřít cesta k novým cíleným terapiím nepříjemných onemocnění, jakými jsou alergická rýma či chronický kašel.^{5, 6}

Moje hnízdo, můj hrad

Zdálo by se, že přehršel architektonických stylů je vlastní pouze lidem a jejich kulturním tradicím. Studie mezinárodního týmu ornitologů publikovaná v časopisu Science však ukazuje, že architektonické tradice jsou vlastní i ptáčkům zpěváčkům.

Vědci zkoumali 43 hnízdních komunit přádelníka mahalského, drobného pěvce z čeledi snovačovitých z jihoafrické oblasti pouště Kalahari. Přádelníci žijí ve skupinách a společně staví komplikovaná hnízdiště v korunách akácií. Každé hnízdo je upleteno z trávy a vystláno peřím a vedou do něj přístupové a výletové „chodby“. Výsledek připomíná obrácené písmeno U. Hnízda jednotlivých rodin se však od sebe značně liší – některé skupiny budují krátká tlustá hnízda, jiné preferují neobvykle dlouhé chodby. Na tyto odlišnosti přitom nemá vliv velikost ptáků, výška akácie, ani počasí. Pokud do skupiny přišel nový člen, architektonický styl hnízdiště zůstal zachován. Zdá se tedy, že nově příchozí přádelníci se přizpůsobují kulturním tradicím své nové rodiny.^{7, 8}

(este)

Zdroje:
1. Smoulder A. L., Marino P. J., Oby E. R. et al. A neural basis of choking under pressure. Neuron 2024 Sep 7: S0896-6273(24)00608-1, doi: 10.1016/j.neuron.2024.08.012 [Epub ahead of print].
2. Coleman J. Why do we crumble under pressure? Science has the answer. Nature 2024 Sep; 633 (8031): 751−752, doi: 10.1038/d41586-024-02956-8.
3. Szabo A., Bejder L., Warick H. et al. Solitary humpback whales manufacture bubble-nets as tools to increase prey intake. R Soc Open Sci 2024 Aug 21; 11 (8): 240328, doi: 10.1098/rsos.240328.
4. Wilcox C. A whale of a tool. ScienceAdviser, 2024 Aug 23. Dostupné na: www.science.org/content/article/scienceadviser-could-cancer-drugs-tackle-alzheimer-s
5. Jiang H., Cui H., Chen M. et al. Divergent sensory pathways of sneezing and coughing. Cell 2024 Sep 4: S0092-8674(24)00900-0, doi: 10.1016/j.cell.2024.08.009 [Epub ahead of print].
6. Cough or sneeze? How the brain knows what to unleash. Nature 2024 Sep 6, doi: 10.1038/d41586-024-02858-9 [Epub ahead of print].
7. Tello-Ramos M. C., Harper L., Tortora-Brayda I. et al. Architectural traditions in the structures built by cooperative weaver birds. Science 2024 Aug 30; 385 (6712): 1004–1009, doi: 10.1126/science.adn2573.
8. Wilcox C. Visualized. ScienceAdviser, 2024 Sep 3. Dostupné na: www.science.org/content/article/scienceadviser-how-solar-wind-blows-so-quickly