Дельфины видят мир на слух — в буквальном смысле. Они используют эхолокацию — испускают щелчки и улавливают отраженное эхо, чтобы определить форму, размер и расстояние до объектов. Это похоже на то, как человек нащупывает предметы в темноте, только вместо рук у дельфинов — звук. Эхолокация — крайне редкая способность в животном мире, и у зубатых китов (в том числе дельфинов) она развилась до совершенства.
Ученые из Океанографического института Вудс-Хоул, Нового колледжа Флориды, Калифорнийского университета в Беркли и Оксфордского университета впервые получили возможность сравнить мозг дельфина с мозгом усатого кита — сейвала. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS One.
Усатые киты, в отличие от дельфинов, не используют эхолокацию, но эти животные происходят от общего предка. Сравнение их нейронных структур помогает понять, какие изменения в мозге сопровождали эволюцию уникального звукового «зрения».
Исследователи использовали передовые методы диффузионной визуализации, чтобы проследить слуховые пути в мозге выброшенных на берег животных. Ключевым ориентиром стал нижний холмик среднего мозга — структура, заметно более крупная у дельфинов по сравнению с другими видами. Хотя слуховая кора дельфинов не показала существенно более мощных проекций, чем у сейвала, именно нисходящие связи от нижнего холмика к мозжечку оказались значительно сильнее.
Мозжечок долгое время считался исключительно моторным центром, отвечающим за координацию движений. Однако новые данные доказывают его важнейшую роль в интеграции сенсорной и двигательной информации. Эхолокация требует не только точного слуха, но и способности управлять направлением щелчков, то есть движения должны быть строго согласованы со звуковым восприятием.
Исследование было непростым и с технической стороны — мозг сейвала почти в три раза превышает по размеру человеческий. Но благодаря новым методам визуализации, разработанным в Оксфорде и Беркли, ученые смогли получить первые четкие карты нейронных путей в мозге китообразных. Команда уже работает с другими образцами мозгов усатых китов и планирует детально изучить, как у дельфинов устроен нейронный контроль голосовых сигналов, особенно с учетом их уникального носового голосового аппарата.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что у дельфинов есть собственные имена и фамилии.