Neuroethology adalah ilmu yang bertanggung jawab untuk mempelajari perilaku hewan dari sudut pandang sistem saraf. Untuk melakukan ini, ia menggunakan dua disiplin ilmu: neurobiologi, yang mempelajari organisasi dan struktur sel saraf dan hubungannya dengan perilaku; dan etologi, cabang ilmu yang mempelajari perilaku hewan di habitat aslinya.
Dalam artikel ini kita menjelaskan apa itu neuroetologi, apa asal usulnya, serta ilmuwan yang paling relevan dan kontribusi utama disiplin ini.
- Artikel terkait: ” Apa itu Etologi dan apa objek kajiannya? “
Apa itu neuroetologi dan apa yang dipelajarinya?
Neuroethology adalah disiplin ilmu yang mempelajari, dari pendekatan evolusioner dan komparatif, mekanisme neurofisiologis yang terlibat dalam perilaku hewan. Ilmu saraf yang relatif baru ini berfokus pada penerapan strategi yang memungkinkan untuk mengungkap struktur dan fungsi sistem saraf mana yang terlibat dalam penyebaran perilaku khas spesies hewan yang berbeda.
Seperti namanya, disiplin ini menggabungkan pengetahuan neurobiologi, yang mempelajari fungsi dan organisasi sel-sel sistem saraf yang menengahi perilaku; dan etologi, cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari bagaimana dan mengapa hewan bertindak seperti itu.
Ahli saraf Jerman Jörg-Peter Ewert, salah satu pelopor dalam penelitian neuroetologi, menganggap bahwa ilmu ini bertujuan untuk mencoba menjawab pertanyaan yang relevan, seperti mekanisme fisiologis mana yang menjelaskan perilaku; bagaimana perilaku ini berkembang pada hewan; bagaimana perilaku tertentu mendukung adaptasi spesimen dan keturunannya, atau bagaimana sejarah filogenetik dari perilaku tertentu.
Spesialis dalam neuroetologi menggunakan dalam studi ilmiah mereka hewan dengan kemampuan unik yang dapat berfungsi sebagai caral komparatif ketika mempelajari sifat-sifat sistem saraf mereka dan bagaimana ia mampu beradaptasi selama perkembangan ontogenetik (dan pada tingkat filogenetik, di seluruh spesies mereka) untuk dapat menampilkan perilaku tertentu yang disesuaikan dengan konteks tertentu.
Latar Belakang: Etologi dan 4 Pertanyaan Tinbergen
Seperti yang telah kita komentari sebelumnya, neuroetologi mengacu pada etologi, yang bertanggung jawab untuk mempelajari perilaku hewan. Salah satu kontribusi terbesar untuk disiplin ini dibuat selama paruh pertama abad terakhir oleh ahli zoologi Belanda, Nikolaas Tinbergen, yang dianggap sebagai salah satu eksponen terbesarnya.
Tinbergen memahami perilaku hewan sebagai pola motor stereotip yang dikendalikan baik oleh mekanisme fisiologis internal dan oleh rangsangan eksternal tertentu. Menurutnya, setiap hewan akan diberkahi dengan mesin perilaku yang sangat terbatas dan sangat kompleks, yang konstan di seluruh spesies atau populasi.
Kunci bagi Tinbergen, dan bagi para etolog pada umumnya, adalah menjawab pertanyaan mengapa hewan berperilaku seperti itu dan, pada gilirannya, mencoba memahami kunci-kunci berikut yang terkait dengan pertanyaan ini:
Apa mekanisme kontrol yang mendasari perilaku hewan?
Jawaban atas pertanyaan ini akan menyiratkan mempertimbangkan faktor internal (hormonal atau saraf) dan eksternal (rangsangan taktil atau visual, misalnya).
Bagaimana perilaku ini dicapai dalam perkembangan ontogenetik spesimen hewan?
Jawaban ini akan melibatkan penyelidikan sejarah hewan, menentukan kemungkinan pengaruh genetik dan lingkungan yang mendukung perkembangan tersebut.
Apa nilai adaptif atau kelangsungan hidup dari perilaku tertentu?
Dalam jawaban ini, aspek-aspek seperti signifikansi evolusioner atau keuntungan selektif dari perilaku hewan tertentu harus dipertimbangkan.
Bagaimana perilaku ini berkembang dalam perjalanan sejarah spesies hewan?
Dalam hal ini, jawabannya berarti memberikan penjelasan tentang sejarah evolusi perilaku yang bersangkutan, menganalisis faktor-faktor evolusioner yang diperlukan untuk munculnya perilaku dalam spesies.
- Anda mungkin tertarik: ” Ilmu saraf: cara baru memahami pikiran manusia “
Kontribusi neurobiologi
Neurobiologi, yang mempelajari mekanisme biologis di mana sistem saraf mengatur perilaku, adalah salah satu disiplin ilmu yang menarik neuroetologi. Ilmu ini berasal, terutama, dari serangkaian kemajuan teknis dan teoretis dalam penelitian tentang sistem saraf, yang juga terjadi pada pertengahan abad ke-20.
Dalam pengertian ini, ada beberapa tonggak yang menandai kebangkitan neurobiologi: munculnya doktrin neuron Ramón y Cajal, presentasi caral potensial aksi Hodgkin dan Huxley, serta pengembangan teknik histologis, stimulasi, perekaman, dan penelusuran. dari koneksi saraf.
Kemajuan ini memudahkan Tinbergen untuk memanggil pada tahun 1970-an untuk sintesis antara etologi dan neurobiologi untuk memberi jalan kepada neuroetologi, meskipun pada awalnya tidak mudah mengingat ada kesulitan besar dalam menemukan metode yang tepat untuk menghubungkan aktivitas neuron individu. atau jaringan saraf dengan perilaku hewan di habitat aslinya.
Terakhir, ada beberapa ilmuwan yang mempromosikan perkembangan neuroetologi ; Misalnya, Erich von Holst, dengan teknik stimulasi otak fokalnya, mampu menunjukkan melalui berbagai eksperimen dengan hewan bahwa stimulasi area tertentu pada otak ayam dapat memicu pola perilaku agresif; atau Karl Von Frisch, Hansjochem Autrum dan Ted Bullock, yang merupakan pionir dalam penyelidikan aspek neurofisiologis yang mendasari perilaku spesifik lebah, artropoda, dan ikan.
Penyelidikan Jorg-Peter-Ewert
Seperti yang kita sebutkan di awal, Jorg-Peter-Ewert adalah salah satu ilmuwan yang paling banyak diteliti di bidang neuroetologi. Salah satu studi yang paling relevan dilakukan dengan amfibi, khususnya dengan spesimen katak biasa, dengan tujuan menyelidiki mekanisme saraf yang terlibat dalam kapasitas respon selektif hewan ini.
Ilmuwan Jerman mempelajari dua jenis perilaku yang dikendalikan secara visual: orientasi atau penangkapan mangsa dan perilaku menghindar atau melarikan diri. Untuk memperoleh respons penangkapan, ia menggunakan rangsangan visual seperti batang panjang, tipis, gelap (berpura-pura menjadi cacing), yang menimbulkan reaksi cepat pada katak saat mereka bergerak melalui retinanya.
Segera setelah dua bilah sisi ditambahkan ke stimulus (dalam bentuk “l”), respons serangan katak cenderung terhambat (“cacing” menjadi “non-cacing”). Sel ganglion di retina hewan merespons objek dengan kecepatan dan bentuk yang sesuai, tetapi tidak dapat membedakan antara stimulus cacing dan non-cacing.
Studi ini menemukan bahwa merangsang struktur yang disebut tektum optik menghasilkan pola perilaku yang terkait dengan respons serangan katak; Di sisi lain, melalui stimulasi listrik dari bagian-bagian tertentu dari talamus, respon defensif melarikan diri dan penerbangan ditimbulkan.
Penelitian ini hanyalah salah satu contoh dari apa yang dulunya merupakan studi perintis yang memberikan kontribusi wawasan yang besar untuk neuroetologi. Saat ini, perilaku hewan dan korelasi sarafnya masih diselidiki di banyak spesies hewan: dari perilaku agresif pada burung, perilaku predator pada kadal atau perilaku sosial pada primata.
Referensi bibliografi:
- Ewert, JP (1987). Neuroetologi mekanisme pelepasan: penangkapan mangsa pada kodok. Ilmu Perilaku dan Otak, 10 (3), 337-368.
- Pflüger, HJ, & Menzel, R. (1999). Neuroethology, akarnya dan masa depannya. Jurnal Fisiologi Perbandingan A, 185 (4), 389-392.