Усі знають, що нічні кажани орієнтуються у просторі головним чином завдяки ехолокації. Вони видають ультразвукові сигнали та оцінюють відстань до об’єктів за часом надходження від них відбитого звуку. Швидкість поширення звуку у повітрі більш-менш стала, тож це гарне джерело інформації про оточення. Але досі було невідомо, чи є ця здатність вродженою або вони вчаться методом спроб та помилок.

Щоб відповісти на це питання, групу кажанів тренували літати до платформи у спеціально сконструйованій камері. Частина перебувала у звичайному повітрі, а інші – в газовій суміші, де значна частка азоту була замінена на легший та менш щільний гелій. Щобільше у повітрі гелію, тим швидше поширюються в ньому звуки. Це значить, що ехо досягає тварин раніше, а значить вони будуть недооцінювати відстань до цілі. Що і виявилося в експерименті.

Цікаво, що спосіб мозкових розрахунків відстані на основі еха був однаковим у кажанячих малюків, незалежно від того, в якому середовищі вони мешкали (нормальне повітря чи насичене гелієм). Дорослі тварини також промахувалися повз цілі, і це не змінювалося з часом. Тобто, ступінь мозкової “прошивки” даного механізму обчислення є настільки жорстким, що не піддається змінам та навчанню.

Результати також вказують, що найімовірніше кажани “думають” про оточуючий простір в категоріях не відстаней, а часу. Іншими словами, вони оцінюють не “до об’єкта 130 см”, а “до об’єкта летіти 7.5 мс”.

Робота розширює наші уявлення про еволюцію мозкових механізмів обробки сенсорної інформації. Вродженість описаного механізму має як переваги, так і недоліки. З одного боку, як показав експеримент, його можна “обманути”, а відсутність пластичності не дає змогу адаптуватися. З іншого боку, такі зміни щільності повітря не дуже трапляються у природі, і жорсткий механізм дає швидку та точну оцінку відстаней.

Джерело: Amichai E, Yovel Y. Echolocating bats rely on an innate speed-of-sound reference. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 May 11;118(19):e2024352118. doi: 10.1073/pnas.2024352118