Søløvens knurhår hjælper dem med at røre ved verden omkring dem, ligesom vores fingerspidser

Mennesker har fantastiske fingerspidser. De er følsomme og kan flyttes hen over genstande for at mærke deres blødhed, tekstur, størrelse og form. Disse bevægelser er både komplekse og 'opgavespecifikke'. Det betyder, at du tager forskellige bevægelser afhængigt af, hvad du vil føle om en genstand.

Vi klemmer eller skubber genstande for at bedømme blødheden og mærker rundt om objekternes kanter for at bedømme størrelse og form. Og hvis du ville føle teksturen af ​​et objekt, ville du feje fingerspidserne over overfladen.

At kunne adoptere forskellige bevægelsesstrategier viser, at vi præcist kan kontrollere vores fingerspidsbevægelser og trække på vores tidligere erfaringer for at være opmærksomme på vigtige aspekter af et objekt – for eksempel kanterne af former og overfladerne af teksturer.

Det betyder, at vi har en høj grad af kontrol over vores sanseopfattelse, og det kalder vi aktiv berøringssansning.

Berøringssans hos pattedyr

De fleste pattedyr har ikke så bevægelige eller følsomme fingerspidser som mennesker. I stedet har de knurhår, som er berøringsfølsomme hår på deres ansigter, og som bruges til at lede bevægelse, fouragere efter mad og til at udforske genstande.

Det har neurovidenskabsmænd været studere knurhår i årtier, især hos laboratorierotter og -mus, forsøgt at forstå, hvordan signaler fra knurhårene behandles i hjernen. Men først nu indser vi, at knurhår også flyttes med fantastiske strategier, ligesom vores fingre.

Rotter, mus og nogle andre pattedyr kan bevæge deres knurhår i en frem og tilbage scanningsbevægelse, der kaldes 'piske'. Pisk er en af ​​de hurtigste bevægelser, pattedyr kan foretage, og forekommer op til 25 gange i sekundet hos mus.

Når rotter og mus kommer i kontakt med genstande, adopterer de også andre knurhår bevægelser . Disse omfatter at samle deres knurhår for at få flere af dem til at røre en overflade, lave lette berøringer for at muliggøre klarere signaler mod en overflade og at bremse knurhårens bevægelser, så de kommer i kontakt med overfladen i længere tid.

Men ingen vidste, om dyr kunne tilpasse deres knurhår-bevægelser specifikt til forskellige opgaver.

Sådanne 'opgavespecifikke' bevægelser ville være en spændende opdagelse, da det ville indikere et præcist niveau af kontrol over deres sensorer og perception.

Valg af kandidatart

Det første skridt i at besvare dette vigtige spørgsmål var at vælge en sandsynlig kandidatart til vores undersøgelse.

Pinnipeds, herunder sæler, søløver og hvalrosser, har knurhår, der er særligt tyk og lange, hvilket gør dem lettere at måle end hos mindre pattedyr såsom mus.

De har også nogle af de mest følsomme knurhår fra ethvert pattedyr - de kan registrere teksturer og former med samme følsomhed som menneskelige fingerspidser, selv i koldt vand når vores fingre ville blive følelsesløse.

De er også flytbare. Vi har tidligere fundet ud af, at californiske søløver laver størst og mest kontrolleret bevægelser med deres knurhår sammenlignet med spættet sæler og stillehavshvalrosser.

Disse faktorer plus deres evne til at udføre objektdiskriminationsopgaver – hvor de kunne skelne mellem objekter baseret på størrelse og form – gjorde californiske søløver til det ideelle emne for vores undersøgelse af opgavespecifikke knurhår-bevægelser.

Vores arbejde med Lo

For vores undersøgelse , vi brugte en søløve, Lo, til det fulde supplement af eksperimenter. At kun have ét individ er almindeligt i havpattedyrsundersøgelser, men det lægger pres på efterforskerne for at indsamle data af god kvalitet og meget kvantitative fra det ene individ.

Lo blev trænet til at udføre en tekstur-diskriminationsopgave ved kun at bruge sine knurhår.

Hun var nødt til at finde en mellemstruktureret, fiskeformet genstand blandt andre distraktorfisk. Hun gennemførte også en størrelsesdiskriminerende opgave med at finde en mellemstor fisk blandt andre distraktorer, og en visuel opgave med at finde en grå fisk blandt andre farvede distraktorer (søløver bruger meget små knurhår i visuelle opgaver).

Lo blev filmet i udførelsen af ​​opgaverne tusindvis af gange, og hendes knurhår og hovedpositioner blev sporet i videooptagelserne.

Når man så på dataene og videooptagelserne, var det tydeligt, at Lo lavede opgavespecifikke bevægelser med sine knurhår. Hun lavede fejende bevægelser over teksturerede overflader og følte rundt i kanterne af de forskellige størrelser. Disse specifikke bevægelsesstrategier bruges også af mennesker med vores fingerspidser.

Evnen til at skifte whisker-udforskningsstrategier mellem taktile opgaver gjorde det muligt for Lo at udføre opgaverne effektivt. Lo fandt den rigtige fisk i næsten alle forsøg og traf beslutninger hurtigt på under et halvt sekund. Videooptagelser af de andre søløver viste også, at de brugte de samme strategier, så vi tror, ​​at dette kan være almindeligt blandt californiske søløver generelt.

Og nu andre dyr

At se de samme bevægelsesstrategier bevaret fra søløvens knurhårbevægelser til menneskelige fingerspidsbevægelser viser, hvor vigtige disse strategier er for at forbedre berøringssignaler på tværs af forskellige opgaver.

Det er sandsynligt, at andre arter af Pinniped vil være i stand til at lave opgavespecifikke knurhår, da de også har følsomme, bevægelige knurhår. Vi er undersøger dette nu, sammen med andre arter af kødædere, såsom oddere.

Det er første gang, at opgavespecifik berøringsføling er blevet dokumenteret. Det viser, at studier af knurhår kan give os vigtig indsigt i dyrebevægelseskontrol, såvel som deres opfattelse og kognition.

Robyn Grant , lektor i sammenlignende fysiologi og adfærd, Manchester Metropolitan University .

Denne artikel er genudgivet fra Samtalen under en Creative Commons-licens. Læs original artikel .