Израильские ученые установили, что мыши слышат усами

Ученые Института Вейцмана показали, что мыши не только осязают объекты усами, но и слышат звук касания. Этот мультисенсорный подход важен для понимания восприятия человеком и роботом.

Работа опубликована в журнале Current Biology.

В темных норах, где зрение не помогает, мыши ощупывают усами окружающую среду, чтобы обнаруживать объекты. Это поведение всегда рассматривалось как чистое осязание. "Усы настолько тонкий орган, что никто и не думал проверять, производят ли они звуки, которые могут слышать мыши", – говорит руководитель группы профессор Илан Лампл.

Но ученые отмечают, что люди тоже комбинируют эти два типа сигналов, даже чаще, чем можно было бы подумать. Например, вы ищете в сумке шоколадный батончик и слышите шорох фольги.

Ученые начали с записи звуков, издаваемых усами, зондирующими различные поверхности, включая сухие листья бугенвиллии и алюминиевую фольгу. Исследователи использовали микрофоны, которые могут регистрировать ультразвуковые частоты, которые человек не слышит. Микрофоны находились в двух сантиметрах от источника звука, примерно на таком же расстоянии, как от уха мыши до ее усов. Записи подтвердили, что звук действительно есть.

Затем ученые измерили нейронную активность в слуховой коре мышей, которые касались усами различных предметов и убедились, что слуховая кора мышей реагирует на звуки, генерируемые усами. Используя модель машинного обучения, ученые показали что и по возбуждению слуховой коры мыши, и по звуковому образу, действительно можно распознать объект.

"Наши результаты показывают, что сеть мозга, связанная с системой вибрисс, работает мультимодальным образом, когда животные активно исследуют свое окружение", – подводит итог Лампл.

Эта мультимодальная функция, объясняет Лампл, могла развиться в ходе эволюции, чтобы помочь мышам охотиться за добычей и избегать хищников. Но это исследование не только открывает что-то новое о мышах, оно может помочь людям.

Если мозг может одновременно обрабатывать сенсорную информацию из разных источников, те же принципы можно использоваться в протезировании и сенсорной реабилитации после черепно-мозговой травмы или для улучшения восприятия у людей с нарушениями зрения. Например, обучающие упражнения для слепых уже используют отдельные звуки, издаваемые белой тростью при контакте с поверхностью, и этот подход можно развивать и усиливать, чтобы люди учились "видеть" ушами. Еще одна потенциальная область для перспективных инноваций – это робототехника.