अवकाशीय बोध आणि पक्ष्यांचा हिप्पोकॅम्पस:

 

संदर्भ

फ्रंट सायकॉल. २०२२ सप्टेंबर २३;१३:१००५७२६. doi: १०.३३८९/fpsyg.२०२२.१००५७२६

अवकाशीय बोध आणि पक्ष्यांचा हिप्पोकॅम्पस: पाळीव पिल्लांवरील संशोधन

अनास्तासिया मोरांडी-रायकोवा १, उवे मायर १,*

प्रस्तावना

पाळीव कोंबड्या जमिनीवर राहणारे प्राणी आहेत. त्यांच्या लवकर होणाऱ्या विकासामुळे, लहान पिल्ले अनेक बोधात्मक कार्यांच्या अभ्यासासाठी एक महत्त्वाचे विकासात्मक मॉडेल ठरली आहेत (रोझा-साल्वा इत्यादी, २०२१).

अवकाशीय अभिमुखतेच्या अभ्यासासाठीही पिल्लांचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला गेला आहे, ज्यामुळे इतर पक्ष्यांमधील अवकाशीय बोधावरील संशोधनाला पूरक मदत झाली आहे, ज्यामध्ये जवळजवळ केवळ प्रौढ प्राण्यांचाच वापर केला गेला होता.

पिल्ले मार्गदर्शक म्हणून स्थानिक संकेतांचा (रेगोलिन इत्यादी, १९९५), स्वकेंद्रित माहितीचा (वॅलोर्टिगारा, १९९६), अंतरांचा (वॅलोर्टिगारा आणि झॅनफोरलिन, १९८६; चिएसा इत्यादी, २००६), आणि पर्यावरणाच्या स्थलाकृतिक वैशिष्ट्यांचा (रशीद आणि अँड्र्यू, १९८९) वापर करून आपले लक्ष्य शोधू शकतात.

ती स्वतंत्रपणे उभ्या असलेल्या वस्तूंच्या संदर्भात स्वतःची दिशा ओळखू शकतात (मोरांडी-रायकोवा इत्यादी, २०२०) आणि भिंतींच्या संदर्भात चौरसाकार आवाराचे केंद्र शोधू शकतात (टॉमासी इत्यादी, १९९७; टॉमासी आणि वॅलोर्टिगारा, २०००).

पिल्ले दिशादर्शनासाठी दृश्य दृश्यांच्या जुळवणीच्या पद्धती (“क्षणिक स्मृती”) वापरू शकतात (डॉकिन्स आणि वुडिंग्टन, २०००; पेकिया आणि वॅलोर्टिगारा, २०१०अ; पेकिया इत्यादी, २०११; पण ली इत्यादी, २०१२ पहा) आणि आयताकृती जागेच्या आकारावरून (“भूमिती”) देखील दिशा ओळखू शकतात (वॅलोर्टिगारा इत्यादी, १९९०; चियांडेटी इत्यादी, २००७, २०१५; मायर इत्यादी, २०१६). एका लहान भूमितीय दिशा ओळखण्याच्या कार्यात, ती आयताकृती जागेचे विस्तारित पृष्ठभाग आणि स्वतंत्र वस्तूंची आयताकृती मांडणी या दोन्हींचा वापर करू शकतात (पेकिया आणि वॅलोर्टिगारा, २०१०ब, २०१२).

वर्तणुकीच्या पुराव्यांच्या आधारे, दिशादर्शनासाठी पिल्लांच्या हिप्पोकॅम्पसचा सहभाग असल्याचा निष्कर्ष अनेकदा काढला गेला आहे. तथापि, अलीकडेपर्यंत, केवळ एकाच अभ्यासात अवकाशीय कार्यांमध्ये पिल्लांच्या हिप्पोकॅम्पसच्या भूमिकेचा थेट तपास करण्यात आला होता (टॉमासी आणि इतर, २००३).

म्हणूनच, आम्ही विविध अवकाशीय कार्यांमध्ये पिल्लांच्या हिप्पोकॅम्पसच्या सहभागाचा पद्धतशीरपणे तपास करण्यासाठी, चेतासंस्थेतील क्रियाकलापांचे मार्कर (इमिजिएट अर्ली जीन प्रॉडक्ट सी-फॉस) वापरून प्रयोगांची एक मालिका पार पाडली आहे (मेयर आणि इतर, २०१६, २०१८; मोरांडी-रायकोवा आणि मेयर, २०२०, २०२१, २०२२).

चेतासंस्थेच्या सक्रियतेच्या प्रतिसादात 'इमिजिएट अर्ली जीन्स' (Immediate Early Genes) व्यक्त होतात आणि त्यांची उत्पादने अनेकदा सस्तन प्राणी व पक्ष्यांमधील चेतासंस्थेच्या सक्रियतेचे मॅपिंग करण्यासाठी वापरली जातात (Lanahan and Worley, 1998; Tischmeyer and Grimm, 1999; Smulders and DeVoogd, 2000; Kubik et al., 2007; Golüke et al., 2019; Corrales Parada et al., 2021). एकूणच, आमच्या अभ्यासातून असे दिसून आले की, पिल्लांच्या हिप्पोकॅम्पसमध्ये, इतर पक्ष्यांच्या प्रौढ प्रजाती आणि सस्तन प्राण्यांच्या तुलनेत, अवकाशीय प्रक्रियेमध्ये लक्षणीय कार्यात्मक साम्य आहे.

या शोधनिबंधात, आम्ही पक्ष्यांमधील हिप्पोकॅम्पसच्या रचनेबद्दलच्या सद्यस्थितीतील ज्ञानाचा एक संक्षिप्त आढावा सादर करणार आहोत.

त्यानंतर, आम्ही त्या अभ्यासांचा आढावा सादर करू, ज्यांनी पिल्लांच्या हिप्पोकॅम्पसचा अवकाशीय अभिमुखतेमधील सहभाग, अवकाशीय कार्यांचे हिप्पोकॅम्पल पार्श्वीकरण आणि पिल्ले व इतर पक्ष्यांमध्ये स्थानांच्या एन्कोडिंगमागील चेतासंस्थेच्या यंत्रणा यांचा थेट तपास केला आहे.

 पिल्लांमध्ये हिप्पोकॅम्पस असतो का?

जरी या विषयावर बराच काळ वादविवाद झाला असला तरी, आता हे सर्वमान्य झाले आहे की सस्तन प्राणी आणि पक्षी यांचे हिप्पोकॅम्पस या समजात रचना आहेत (स्ट्राइडटर, २०१५).

हिप्पोकॅम्पसचे स्थान आणि शारीरिक रचना वेगवेगळ्या वर्गीकरण गटांमध्ये आणि त्यांच्या अंतर्गत भिन्न असते. उदाहरणार्थ, कुरतडणाऱ्या प्राण्यांचा हिप्पोकॅम्पस टेलेंसेफॅलॉनच्या पुच्छ ध्रुवामध्ये असतो.

परंतु, प्राइमेट्समध्ये, हिप्पोकॅम्पस मध्यवर्ती टेम्पोरल लोबच्या खोलवर असतो.

वेगवेगळ्या सस्तन प्राण्यांच्या प्रजातींमधील हे "स्थानांतरण" कदाचित उत्क्रांतीदरम्यान कॉर्टेक्सच्या विस्तारामुळे झाले असावे. खरे तर, विकासात्मकदृष्ट्या सस्तन प्राण्यांचा हिप्पोकॅम्पस टेलेंसेफॅलॉनच्या पृष्ठमध्यवर्ती भागात विकसित होतो आणि मार्शुपियल्स व मोनोट्रीम्स या दोन "सर्वात आदिम" सस्तन प्राण्यांच्या वंशांमध्ये त्याच ठिकाणी राहतो (हेवनर, २०१६). नंतरच्या संशोधनात सर्व सॉरोप्सिड्स (स्फेनोडॉन, सरडे, साप, कासव, मगरी आणि पक्षी), उभयचर आणि उपास्थि माशांमध्ये हिप्पोकॅम्पसचे स्थान याच ठिकाणी निश्चित करण्यात आले. पक्ष्यांच्या बाबतीत, स्थलाकृतिक आणि कार्यात्मक तुलनांच्या आधारावर, असेही सुचवण्यात आले आहे की पक्ष्यांच्या हिप्पोकॅम्पसची अग्र-पश्च अक्षावरील रचना ही सस्तन प्राण्यांच्या हिप्पोकॅम्पसमधील पृष्ठ-अधर अक्षावरील रचनेच्या समतुल्य असू शकते (स्मल्डर्स, २०१७; पेन इत्यादी, २०२१, आकृती १एम,एन पहा). पृष्ठवंशी प्राण्यांमध्ये, किरण-पंख असलेले मासे (ॲक्टिनोप्टेरिजियन्स) हा एकमेव अपवाद आहे. भिन्न चेतासंस्थेच्या विकासामुळे, त्यांचा हिप्पोकॅम्पसचा समरूप भाग टेलेंसेफॅलॉनच्या पृष्ठीय-पार्श्व भागात असतो (Rodríguez et al., 2006; Moreno and González, 2007; Mueller and Wullimann, 2009). पक्ष्यांच्या हिप्पोकॅम्पसचे सेप्टम, हायपोथॅलॅमस, ब्रेनस्टेम न्यूक्लिआय आणि संवेदी प्रक्रिया क्षेत्रांसारख्या मेंदूच्या भागांशी असलेले संबंध देखील इतर पृष्ठवंशी प्राण्यांमध्ये आढळणाऱ्या संबंधांसारखेच आहेत, परंतु ते पूर्णपणे एकसारखे नाहीत (Casini et al., 1986; Atoji and Wild, 2006; Striedter, 2015).

Ref

Front Psychol. 2022 Sep 23;13:1005726. doi: 10.3389/fpsyg.2022.1005726

Spatial cognition and the avian hippocampus: Research in domestic chicks

Anastasia Morandi-Raikova 1, Uwe Mayer 1,*