![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ФНКЦ РР |
||
С помощью дополнительных методических подходов будет продолжено изучение ранее описанных механизмов когнитивных способностей птиц и грызунов (проекты РФФИ № 04-04-48445-а и № 07-04-01287-а и № 10-04-00891). Для оценки вклада когнитивных процессов в адаптивность поведения планируется сопоставление результатов решения когнитивных тестов в лаборатории и в природных условиях. Для характеристики высших когнитивных функций животных планируется продолжить исследование механизмов ранее выявленной нами способности серых ворон к символизации, а именно – анализ механизмов формирования отношений эквивалентности между «знаком» и «обозначаемым». Предполагается также начать исследование способности серых ворон к самоузнаванию в зеркале, которую рассматривают как проявление зачатков сознания у животных. Наряду с проведением экспериментов в лаборатории стандартными методами предполагается приступить к разработке тестов для изучения в естественной среде обитания когнитивных способностей свободноживущих большеклювых ворон (остров Шикотан, Курильский ГПБЗ). Анализ пространственного поведения грызунов в природных условиях (хоминг) планируется продолжить на свободноживущих рыжих полевках. Впервые будет оценена сопровождающая хоминг активация разных субрегионов гиппокампа (по экспрессии С-Fos). Эти данные будут сопоставлены с ранее полученными нами характеристиками активации гиппокампа при пространственном поведении грызунов в лабораторных условиях. Для исследования генетических основ сложного когнитивного признака будет продолжено изучение способности к экстраполяции у лабораторных мышей разных генотипов. В частности, будут проанализированы корреляции показателей решения нескольких когнитивных тестов, реакции на новизну и уровень тревожности у мышей новых поколений линии ЭКС, селектируемой на высокий уровень решения теста на экстраполяцию, у мышей двух селектированных нами линий (БМ и ММ) с различиями в относительном весе мозга, а также у мышей с выключенными генами р66 и NCX2.
При выполнении НИР было продолжено изучение механизмов символизации (а именно: исследование механизмов формирования эквивалентных отношений между «знаком» и «обозначаемым»). Получены данные, свидетельствующие о том, что задача выбора по условному соответствию образцу оказалась крайне сложной для птиц без предшествующего опыта усвоения правила выбору по сходству с образцом, по-видимому, из-за сложности усвоения особой роли образца как знака, указывающего на подкрепляемый стимул для выбора. Обучение продолжается по модифицированной программе. Продолжено изучение способности серых ворон к узнаванию своего отражения в зеркале. Проведен анализ 48 часов видеозаписей экспериментов для каждой из шести ворон. Получены данные, которые позволят усовершенствовать методику «теста с меткой». Во-первых, установлено, что зеркало продолжало оставаться для ворон скрытым стрессирующим фактором, а, следовательно, необходимо принципиально изменить процедуру ознакомления: дать птицам возможность лучше ознакомиться со свойствами зеркала, поместив его на длительный период времени в жилой вольер. Во-вторых, установлено, что птицы все же ощущали присутствие метки на теле, поэтому подбираются новые способы ее нанесения. При выполнении второй конкретной задачи проекта впервые проведена оценка фоновой активации гиппокампа у рыжих полевок в природных условиях. Проведено сравнение показателей экспрессии с-Fos у животных-резидентов данной территории, имеющих опыт нахождения корма в ловушках и адаптированных к процедуре отлова, и у впервые пойманных на новой площадке полевок. Детальную оценку вовлечения разных его регионов осуществляли методом картирования экспрессии с-Fos в полях CA1, CA3 и зубчатой фасции на разных уровнях рострокаудальной оси гиппокампа. У резидентов обнаружена более низкая интенсивность экспрессии в зубчатой фасции и некоторых субрегиональных отделах поля CA1. Эксперименты по исследованию роли генотипа в определении когнитивных способностей животных (3 задача проекта) заключались в определении уровня тревожности, реакции на новизну и решения когнитивных тестов у мышей F12 и F13 поколений селекции на высокую способность к экстраполяции. Несмотря на отсутствие прямого ответа на селекцию по данному признаку (не обнаружено повышения этой способности) мыши селектируемой линии ЭКС достоверно лучше, чем контроль решали другой когнитивный тест (на поиск входа в укрытие), лучше обучались пищедобывательному навыку и были менее осторожны в новой обстановке, чем контроль (КоЭКС). Мыши-нокауты по гену NCX2 лучше, чем мыши «дикого типа», решали тест на экстраполяцию при многократных предъявлениях, а различия в тревожности между этими группами (как и у ЭКС и КоЭКС) не были связаны с когнитивными способностями. Таким образом, мыши линии ЭКС, несмотря на отсутствие прямого ответа на селекцию, отличаются от контроля по ряду признаков, связанных с когнитивными способностями. Публикации по теме НИР в 2013-2014 гг.: Статьи в сборниках и журналах: 1. Зорина З. А., Полетаева И.И. Предисловие составителей. Формирование поведения животных в норме и патологии: К 100-летию со дня рождения Л.В. Крушинского (1911-1984) / Сост. И.И.Полетаева, З.А.Зорина. М.: ЯСК (Языки Славянской Культуры), 2013. С. 9 – 22 2. Зорина З. А., Обозова Т. А. Вклад Л. В. Крушинского в изучение когнитивных способностей птиц и современное состояние этой проблемы. Формирование поведения животных в норме и патологии: К 100-летию со дня рождения Л.В. Крушинского (1911-1984) / Сост. И.И.Полетаева, З.А.Зорина. М.: ЯСК (Языки Славянской Культуры), 2013. С. 115 – 148. 3. Смирнова А. А., Зорина З. А. Когнитивные способности птиц: обобщение, использование понятий, символизация, умозаключения. Формирование поведения животных в норме и патологии: К 100-летию со дня рождения Л.В. Крушинского (1911-1984) / Сост. И.И.Полетаева, З.А.Зорина. М., ЯСК (Языки Славянской Культуры) С.148 – 168. 4. Зорина З. А., Смирнова А. А. История экспериментального изучения мышления животных и роль идей Л. В. Крушинского в формировании современных представлений об элементарном мышлении. Формирование поведения животных в норме и патологии: К 100-летию со дня рождения Л.В. Крушинского (1911-1984) / Сост. И.И.Полетаева, З.А. Зорина М.: ЯСК (Языки Славянской Культуры), 2013. С. 38 – 71. 5.Полетаева И.И., Романова Л.Г. Хромосомные мутации и способность лабораторных мышей к экстраполяции направления движения стимула. В кн. Формирование поведения животных в норме и патологии. К 100-летию со дня рождения Л.В. Крушинского (1911-2011). М., ЯСК (Языки Славянской Культуры), 2013. С. 225-246. 6. Перепелкина О.В., Лильп И.Г., Маркина Н.В., Голибродо В.А., Полетаева И.И. Cелекция мышей на большой и малый вес мозга. В кн. Формирование поведения животных в норме и патологии. К 100-летию со дня рождения Л.В. Крушинского (1911-2011), М., ЯСК (Языки Славянской Культуры), 2013. С.247-262. 7. Перепелкина О.В., Лильп И.Г., Маркина Н.В., Голибродо В.А., Полетаева И.И. Первый опыт селекции лабораторных мышей на высокую способность к экстраполяции. В кн. Формирование поведения животных в норме и патологии. К 100-летию со дня рождения Л.В. Крушинского (1911-2011), М., ЯСК (Языки Славянской Культуры), 2013. С. 263-296. 8. Полетаева И. И. Гипотеза Л.В. Крушинского «О возможном механизме рассудка» и развитие нейробиологии во второй половине ХХ века. . В кн. Формирование поведения животных в норме и патологии. К 100-летию со дня рождения Л.В. Крушинского (1911-2011), М., ЯСК (Языки Славянской Культуры), 2013. С. 451-454. 9. Обозова Т.А. Изучение когнитивных способностей птиц в их естественной среде обитания. Формирование поведения животных в норме и патологии: К 100-летию со дня рождения Л.В. Крушинского (1911-1984) / Сост. И.И.Полетаева, З.А.Зорина. М., ЯСК (Языки Славянской Культуры), 2013. С. 326-347. 10. Плескачева М.Г., Зорина З.А. Решение теста Ревеша-Крушинского животными разных систематических групп. В кн. Формирование поведения животных в норме и патологии. К 100-летию со дня рождения Л.В. Крушинского (1911-2011), М., ЯСК (Языки Славянской Культуры), 2013. С. 168-192 11. Т.А. Обозова , М. С. Багоцкая, А. А. Смирнова, З. А. Зорина. Сравнительная оценка способности разных видов птиц к решению протоорудийных задач // Зоологический журнал. 2013. Т. 62. № 6. С. 731-741. 12. З.А. Зорина, Е.В. Мандрико, А.А. Смирнова Значение трудов Н.Н. Ладыгиной-Котс для развития современных исследований поведения и психики животных (к 125-летию со дня рождения) // Экспериментальная психология. 2014. Т.7. № 3. С. 20-30. 13. Poletaeva Inga I., Zorina Zoya A A Genetic Approach to the Study of Simple Cognitive Abilities in Animals // The Russian Journal of Cognitive Science, 2014, vol. 1 (3), pp. 31-55. 14. T. A. Obozova, M. S. Bagotskaya, A. A. Smirnova, and Z. A. Zorina. A Comparative Assessment of Birds’ Ability to Solve String Pulling Tasks // Biology Bulletin, 2014, Vol. 41, No. 7, pp. 1–10. 15. Perepelkina Olga V., Golibrodo Vassilissa A., Lilp Irina G., Poletaeva Inga I. Selection of Laboratory Mice for the High Scores of Logic Task Solutions: The Correlated Changes in Behavior Advances. // Bioscience and Biotechnology, 2014, 5, 294-300. 16. Голибродо В.А., Перепелкина О.В., Лильп И.Г. Полетаева И.И. Поведение мышей, селектированных на когнитивный признак, в тесте на гипонеофагию // Журнал Высшей нервной деятельности, 2014. Т., № 6. (принята к печати) 17.Перепелкина О.В., Голибродо В.А., Лильп И.Г., Полетаева И.И. Селекция мышей на высокие показатели решения элементарной логической задачи // Доклады Академии наук, 2014-2015 (принята к печати). 18. Smirnova Anna, Zoya Zorina, Tanya Obozova and Edward Wasserman. Crows Spontaneously Exhibit Analogical Reasoning // Current Biology. 2015. V.25. N 1-5 (in press), http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.11.063 Тезисы 19. Зорина З.А., Обозова Т.А. Высшие когнитивные способности животных: эксперименты в лаборатории и в природе // Шестая конференция по когнитивной науке. Калининград 23.06.2014 – 27.06.2014. Тезисы докладов. 20114. С. 298 – 300. 20. Obozova, T.A. & Zorina, Z.A. (2014) Large-billed crow youngsters are able to learn new skills from their parents // 21th Annual Conference on Comparative Cognition (Melbourne Beach, FL). 21. Купцов П.А., Лучкина О.С., Пшеничникова О.С., Малыгин В.М., Шахпаронов В.В., Лебедев И.В., Огурцов С.В., Плескачева М.Г. Начальная ориентация, поведение на старте и успешность хоминга европейской рыжей (Clethrionomys glareolus) и обыкновенной (Microtus arvalis sensu stricto) полевок // Тезисы конференции "ОРИЕНТАЦИЯ И НАВИГАЦИЯ ЖИВОТНЫХ". Москва. 2014. С. 33. 22. Плескачева М.Г. Экспериментальное изучение пространственной памяти животных. //Тезисы конференции "ОРИЕНТАЦИЯ И НАВИГАЦИЯ ЖИВОТНЫХ". Москва. Изд-во КМК. 2014. с. 50. 23. Лебедев И.В., Купцов П.А., Плескачева М.Г., Анохин К.В. Активация гиппокампа мышей во время освоения ими арен открытого поля разного размера // VI Международная конференция по когнитивной науке, 23–27 июня 2014 г., Калининград, Россия. С. 392-393. 24. Плескачева М.Г., Лебедев И.В., Купцов П.А., Дикон Р. Влияние размера экспериментального пространства на характер исследовательского поведения лабораторных мышей в норме и при повреждение гиппокампа // VI Международная конференция по когнитивной науке, 23–27 июня 2014 г., Калининград, Россия. С. 492-493. 25. Купцов П.А., Лебедев И.В., Дикон Р., Плескачева М.Г. 2014. Изучение поведения лабораторных мышей линии C57BL/6 и рыжих полевок в туннельном тесте // Материалы конференции «Поведение и поведенческая экология млекопитающих», 14–18 апреля 2014 г. , г. Черноголовка (Московская обл.). Изд. КМК, Москва, тезисы, с. 61. 26. Плескачева М.Г., Купцов П.А., Лебедев И.В. Экспериментальная модель для быстрой оценки у грызунов исследовательской активности и пространственной памяти в среде, неоднородной по биологической значимости // Материалы конференции «Поведение и поведенческая экология млекопитающих», 14–18 апреля 2014 г. , г. Черноголовка (Московская обл.). Изд. КМК, Москва, тезисы, с. 95. 27. Перепелкина О.В., Голибродо В.А., Лильп И.Г., Полетаева И.И. Решение мышами элементарной логической задачи: изменчивость в ходе искусственного отбора // Шестая международная конференция по когнитивной науке, тезисы докладов, Калининград, Россия, 23-27 июня 2014 г, с.485. 28. Перепелкина О.В., Лильп И.Г., Голибродо В.А., Полетаева И.И. Вес мозга и когнитивные способности животных // «Нейронаука для медицины и психологии»: Десятый Международный Междисциплинарный Конгресс, Судак, Крым, Россия, 2-12 июня 2014 года. Труды Конгресса, с. 260. 29. Голибродо В.А., Перепелкина О.В., Полетаева И.И. Искусственный отбор по поведению: неофагофобия // Поведение и поведенческая этология млекопитающих. Материалы научной конференции. 14-18 апреля 2014 г., г. Черноголовка, Россия, с.29. 30. Перепелкина О.В., Лильп И.Г., Голибродо В.А., Полетаева И.И. Отбор на способность к решению задачи на экстраполяцию: агрессивность, вес мозга // Поведение и поведенческая этология млекопитающих. Материалы научной конференции. 14-18 апреля 2014 г., г. Черноголовка, Россия, с.92. 31. Полетаева И.И., Перепелкина О.В., Голибродо В.А., Лильп И.Г. Искусственный отбор по признакам поведения: когнитивные способности и тревожность // Поведение и поведенческая этология млекопитающих. Материалы научной конференции. 14-18 апреля 2014 г., г. Черноголовка, Россия, с.99. 32. Poletaeva I., Perepelkina O., Golibrodo V., Lilp I. (Moscow, Russia) Selection of laboratory mice for cognitive trait and low anxiety. Changes in aggression, novelty seeking and learning ability // FENS Forum 9, Milano, 2014, poster 2859 33.Смирнова А.А., Калашникова Ю.А. Исследование высших когнитивных способностей серых ворон: самоузнавание в зеркале // Шестая международная конференция по когнитивной науке, тезисы докладов, Калининград, Россия, 23-27 июня 2014 г. С. 560-561.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
2 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Когнитивные способности птиц и грызунов: эксперименты в лаборатории и в природной среде обитания |
Результаты этапа: Продолжено разностороннее изучение когнитивных способностей птиц и грызунов с помощью экспериментов в лабораторных и в природных условиях. При выполнении первой конкретной задачи исследовали различные аспекты наиболее сложных когнитивных функций животных – механизмы символизации, самоузнавания, а также распространения в популяции большеклювых ворон инновационных элементов индивидуального опыта. Продолжено исследование формирования эквивалентных отношений между «знаком» и «обозначаемым». Показано, что вороны, которые ранее не были обучены выбору по сходству с образцом (и, следовательно, не знакомы с ролью образца), обучаются выбору по условному соответствию образцу на порядок медленнее, чем птицы, которые обладают таким опытом. Впервые начато исследование способности серых ворон к самоузнаванию в зеркале. Подбираются и отрабатываются методические приемы, которые помогут выяснить, какие факторы могут влиять на результат «теста с меткой» у этих птиц (степень ознакомления птиц со свойствами зеркала, тип метки и т.д.). Получены данные по онтогенезу когнитивных способностей большеклювых ворон (Corvus brachyrhynhos) в природных условиях (в послегнездовой период их жизни): показано, что птенцы могут усваивать индивидуально приобретенные родителями новые способы добывания корма, наблюдая за их поведением. При выполнении второй конкретной задачи проекта впервые проведено исследование влияния хоминга в природных условиях на активацию гиппокампа рыжих полевок. Детальную оценку вовлечения разных его регионов осуществляли методом картирования экспрессии с-Fos в полях CA1, CA3 и зубчатой фасции на разных уровнях рострокаудальной оси гиппокампа. Наибольшие изменения обнаружены в зубчатой фасции и каудальных отделах полей CA1, CA3. При выполнении третьей конкретной задачи были получены F10 и F11 селекции мышей на способность к экстраполяции (линия ЭКС). Уровень правильных решений этого теста у ЭКС и контроля в этих поколениях не различается, но мыши ЭКС успешнее, чем контрольные, решают когнитивный тест на поиск входа в укрытие, что свидетельствует о влиянии селекции на другие когнитивные способности. И в линии ЭКС, и в контроле выявлены половые различия в поведении, что (по данным литературы) определяется сложными внутрипопуляционными процессами. Впервые показано, что вороны, у которых ранее не было сформировано отвлеченное правило выбора по сходству с образцом, обучаются выбору по условному соответствию образцу на порядок медленнее, чем птицы, которые ранее были обучены выбору по сходству с образцом и, следовательно, усвоили особую роль образца, как знака, указывающего на подкрепляемый стимул. Впервые начато исследование способности серых ворон к самоузнаванию в зеркале и проведена первая серия экспериментов. Впервые подбираются и отрабатываются методические приемы, которые помогут выяснить, какие факторы могут влиять на результат «теста с меткой» у этих птиц (степень ознакомления птиц со свойствами зеркала, тип метки и т.д.). Впервые получены данные по онтогенезу когнитивных способностей большеклювых ворон (Corvus brachyrhynhos) в природных условиях в послегнездовой период их жизни. Впервые экспериментально показано, что птенцы могут осваивать пищедобывательные навыки, наблюдая за поведением родителей. Впервые получены уникальные данные по активации гиппокампа грызунов в естественных условиях обитания при реализации пространственного поведения, ориентации и быстрого возврата на домашний участок, которые существенно дополняют сведения, полученные на стандартных лабораторных моделях. В данном проекте проанализирована экспрессия на всем протяжении гиппокампа, а не активация лишь на одном или двух его уровнях, как это часто встречается в лабораторных исследованиях (Vann et al., 2000, Passino et al., 2002, Jenkins at al., 2004, Barbosa et al., 2013, Mendez-Couz et al., 2013 и др.). Такое полноценное картирование, несомненно, позволит полнее описать вовлечение данной структуры в процессы естественного пространственного поведения. В литературе практически отсутствуют сведения о селекционных экспериментах на лабораторных грызунах с отбором на высокие показатели выполнения когнитивных тестов (например, теста Морриса). Выявленная в нашей работе сложная картина различий в поведении между селектируемой линией и контрольной популяцией по когнитивным признакам, а также по проявлениям тревожности и реакции на новизну также в литературе не отражена. Это означает, что используемый при выполнении этой части проекта подход – селекция на когнитивный признак остается уникальным. | ||
3 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Когнитивные способности птиц и грызунов: эксперименты в лаборатории и в природной среде обитания |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".