Vogelhersenen kunnen een schakelaar omdraaien om het magnetische veld van de aarde te voelen

Het magnetische veld van de aarde, gegenereerd door de stroom van gesmolten ijzer in de binnenste kern van de planeet, strekt zich uit in de ruimte en beschermt ons tegen kosmische straling die wordt uitgezonden door de zon. Het wordt ook met name gebruikt door dieren zoals zalm, zeeschildpadden en trekvogels voor navigatie.

Maar hoe? En omdat? Een nieuwe studie van onderzoekers van Western’s Advanced Center for Avian Research (AFAR), de thuisbasis van ‘s werelds eerste hypobare klimaatwindtunnel voor vogelvluchten, onderzoekt een hersengebied genaamd de N-groep die trekvogels gebruiken om het aardmagnetisch veld waar te nemen. Het team ontdekte dat de regio zeer flexibel wordt geactiveerd, wat betekent dat deze vogels het vermogen hebben om geomagnetische informatie te verwerken of te negeren, net zoals je aandacht kunt besteden aan muziek wanneer je geïnteresseerd bent of afstemt wanneer je dat niet bent.

De bevindingen zijn gepubliceerd in de Europees tijdschrift voor neurowetenschappen.

Met name het onderzoeksteam onder leiding van psychologie Ph.D. Kandidaat Madeleine Brodbeck en co-directeur van AFAR Scott MacDougall-Shackleton bestudeerden witkeelmussen en ontdekten dat ze de N-groep ‘s nachts konden activeren wanneer ze gemotiveerd waren om te migreren (om prooien te vermijden en te vliegen tijdens koudere periodes) en dat ze dat ook deden. rusten op een tussenstop.

Dit is de eerste demonstratie van het functioneren van dit hersengebied bij een Noord-Amerikaanse vogelsoort, aangezien al het eerdere onderzoek op dit gebied in Europa is afgerond.

“Dit hersengebied is erg belangrijk voor het activeren van het geomagnetische kompas, vooral voor zangvogels wanneer ze ‘s nachts migreren,” zei Brodbeck. “Bijna al het eerdere werk aan deze specifieke hersenfunctie is gedaan in een laboratorium in Europa, dus het was geweldig om het te repliceren in een Noord-Amerikaanse vogel zoals de witkeelmus.”

Waarschijnlijk voor het eerst onderzocht en geïdentificeerd door de Duitse wiskundige Carl Friedrich Gauss in de jaren 1830, heeft het aardmagnetisch veld lange tijd natuurkundigen, lucht- en ruimtevaarttechnici en zelfs sciencefictionschrijvers als Frank Herbert en Stephen King gefascineerd. Brodbeck, een vogelpsycholoog, is even geïntrigeerd.

“Het is heel leuk om na te denken over magnetische velden, omdat ze onzichtbaar zijn voor mensen. We kunnen ze niet zien of voelen, maar de meeste dieren voelen ze op de een of andere manier,” zei Brodbeck. “Voor vogels is het gebruik van het magnetische veld van de aarde om te vertellen of ze naar de pool of naar de evenaar gaan natuurlijk erg handig voor oriëntatie en migratie. Het is verbazingwekkend dat zij hun hersenen op deze manier kunnen activeren en wij niet.”

Het begrijpen van de fysieke mechanismen van hoe dieren door de wereld bewegen, is een fundamenteel belangrijke vraag voor onderzoekers, zegt MacDougall-Shackleton, een professor in de psychologie en een cognitief neurowetenschapper.

“Als we vogelmigratie willen begrijpen of hoe andere dieren van de ene plaats naar de andere gaan, moeten we weten hoe ze dat doen. En wat nog belangrijker is, we moeten weten wat wij als mensen doen dat hen zou kunnen beïnvloeden,” zei MacDougall-Shackleton.

“Vogels gebruiken niet alleen hun magnetische kompas. We weten dat ze ook letten op de zon en de sterren voor signalen. En we weten ook dat dingen als lichten ‘s nachts of ramen in gebouwen, en al die dingen die we uitdoen in de wereld verstoort hun migraties,” zei MacDougall-Shackleton. “Dit soort fundamenteel onderzoek informeert ons en stelt ons in staat om de volledige reeks manieren te begrijpen waarop dieren de wereld waarnemen wanneer ze migreren, en wat wij als mensen moeten doen om onze impact te minimaliseren.”