Nieuw onderzoek: hersenveranderingen bij vlinders verbeteren cognitieve vaardigheden en het onthouden van voedselbronnen
AmsterdamEen recente studie in Current Biology heeft nieuwe inzichten geboden over hoe veranderingen in de hersenen van vlinders leiden tot verbeterde denkvaardigheden. Wetenschappers ontdekten dat Heliconius vlinders, die zowel nectar als stuifmeel eten, grotere hersengebieden hebben. Deze gevarieerde voeding vereist dat ze leren en onthouden waar voedsel te vinden is. Het onderzoek benadrukt hoe bepaalde hersenstructuren, met name de paddenstoellichaampjes, verband houden met deze vaardigheden.
De wetenschappers ontdekten dat de organisatie van de hersenen belangrijk is voor denkvaardigheden, en niet alleen de grootte ervan. Hier zijn enkele belangrijke inzichten uit hun onderzoek:
Uitgebreide paddenstoelenlichamen bij Heliconius-vlinders zijn gerelateerd aan verbeterd leervermogen en geheugen. Het mozaïekevolutieproces van de hersenen maakt het mogelijk dat bepaalde hersengebieden zich onafhankelijk ontwikkelen. Specifieke neurale circuits zijn geëvolueerd om visueel geheugen en patroonherkenning te verbeteren.
Mozaïsche hersenevolutie is een fascinerend concept. Het houdt in dat verschillende delen van de hersenen zich in eigen tempo kunnen ontwikkelen, wat leidt tot unieke mentale vermogens.
Een studie wijst uit dat Kenyon-cellen, zenuwcellen in de paddenstoelenlichamen van de hersenen, Heliconius-vlinders helpen met hun sterk ontwikkelde richtingsgevoel en geheugen. Deze vaardigheden stellen hen in staat om efficiënter voedsel te vinden en te onthouden waar het te vinden is. Dit is cruciaal omdat er minder stuifmeelbronnen zijn in vergelijking met nectar.
De studie wijst uit dat er belangrijke overeenkomsten bestaan tussen de werking van insecten- en mensenhersenen. Ondanks de grote verschillen, kan het onderzoeken van de genetische en cellulaire processen in de hersenen van vlinders ons meer inzicht geven in de werking van menselijke hersenen. Wetenschappers hopen algemene principes te ontdekken die van toepassing zijn op verschillende diersoorten door te kijken naar hoe bepaalde hersencircuits bijdragen aan leren en geheugen.
Toekomstige onderzoeken zijn van plan om de hersenen van deze vlinders nauwkeuriger te bestuderen en gedetailleerd te kijken naar hoe hun hersengebieden met elkaar verbonden zijn. Dit kan ons helpen te begrijpen hoe verschillende hersenstructuren gedrag beïnvloeden. Met de vooruitgang van technologie kunnen dergelijke gedetailleerde hersenstudies mogelijk vergelijkbare patronen in andere dieren ontdekken, wat ons meer inzicht kan geven in de evolutie van het denken.
Dit onderzoek biedt inzicht in de werking van insectenbreinen en moedigt aan tot het verkennen van veranderingen in hersencircuits bij verschillende soorten. Dergelijke studies kunnen bijdragen aan gebieden zoals kunstmatige intelligentie door natuurlijke denkmethodes te benutten voor nieuwe innovaties.
De studie is hier gepubliceerd:
http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2024.09.069en de officiële citatie - inclusief auteurs en tijdschrift - is
Max S. Farnworth, Theodora Loupasaki, Antoine Couto, Stephen H. Montgomery. Mosaic evolution of a learning and memory circuit in Heliconiini butterflies. Current Biology, 2024; DOI: 10.1016/j.cub.2024.09.069Deel dit artikel