Реальность подражает искусству, или Органы слуха у таракана находятся в...

[profi]

Искусство

Василий Иванович (ВИ): Петька, выпускай таракана!
П: Выпустил!
ВИ громыхает ладонью по столу. Таракан бежит.
ВИ: Петька, оторви таракану одну ногу!
П отрывает. ВИ опять хлопает. Таракан бодро бежит.
И так еще четыре раза. На пятом разе таракан, загребая одной ногой, как-то ползёт.
ВИ: Ну-ка - последний разок!
Таракан трагически неподвижен.
ВИ: Так, Петька, теперь мы точно знаем, что органы слуха у таракана находятся в ногах! Пишем статью в Nature - Хирша нагонять!

Реальность

Ученые под руководством профессора Нахума Улановского провели уникальный эксперимент на острове Латам – скалистом участке суши размером с семь футбольных полей, расположенном в 40 километрах от побережья Восточной Африки. Исследователи имплантировали шести фруктовым летучим мышам миниатюрные устройства, записывающие активность мозга и передающие GPS-координаты, после чего выпускали их в ночные полеты по острову. Работа опубликована в журнале Science...

Изначально предполагалось, что млекопитающие, подобно перелетным птицам, ориентируются по магнитному полю Земли. Однако эксперимент опроверг эту гипотезу. В первые ночи на незнакомом острове активность навигационных нейронов у мышей была нестабильной, и лишь к третьей ночи их внутренний компас начал работать четко. Такой процесс обучения не характерен для навигации по магнитному полю, которое устойчиво в любой точке Земли.

А вот лично мне жутко интересно, как уважаемые исследователи из Института Вейцмана смогли убедиться в том, что магнитная навигация никак не задействована в исследуемых процессах? А, может, нестабильность "навигационных нейронов" в первые три дня была проявлением влияния имплантированной электроники на чтение имеющимися в мозгу сенсорами слабых градиентов магнитного поля? И три дня у бедных мышей ушло на то, чтобы научиться выделять слабые магнитные сигналы на фоне значительно более сильных сигналов имплантированной электроники, которая передавала (sic!) GPS-координаты?

Comments

[sobriquet9]

Могли бы добавить в миниатюрное устройство катушку, создающую магнитное поле локально более сильное, чем магнитное поле Земли. Включать-выключать его и сравнивать результаты.

[profi]

Т.е. ввести, в дополнение к возмущающему нормальную ситуацию, GPS еще один фактор, более сильный? Чтобы загасить даже возможность "привыкания к возмущению"? И включать, когда они, типа, "научатся"? Я Вас правильно понял?

[sobriquet9]

GPS не возмущает магнитное поле никак. Его сигнал ниже уровня шума, приёмник вытаскивает его из-под шума коррелятором только потому что знает, с чем сворачивать.

Если вы говорили про передатчик трекера, то создаваемое им магнитное поле меняется с очень высокой частотой (гигагерцы). Любой магнитный компас, который определяет направление постоянного магнитного поля и поэтому обладает большой инерцией, гигагерцы игнорирует. Поэтому компас продолжает работать, даже если у вас в кармане лежит сотовый телефон, а в ушах наушники Bluetooth.

[profi]

1. Я ничего не говорил про сигналы GPS. Они слишком слабые, чтобы на что-то влиять. Но вот шумы самого приемника - вполне могут давать помехи.
2. Да, передатчик трекера. Там нормальные мощности. И у высоких частот есть субгармоники. Ну и сам передатчик шумит.
3. Компас? А при чем тут компас? Для точной ориентации в пределах небольших пространств мало знать направление на север. Магнитная ориентация работает на измерении (уж не знаю, как мозг это делает) очень слабых градиентов магнитного поля. Вот СКВИД, например, очень ко всему чувствителен. И даже спин-оптические системы измерения градиента (которые на азотно-вакансионных центрах в алмазах) = это тоже довольно чувствительные системы. А компасу, конечно, на мобильник и блютус накласть. С горкой. :-)

[sobriquet9]

1. Приёмник излучает на порядки меньше передатчика. Во-первых потому что он разработан чтоб принимать, а не передавать, а во-вторых потому что иначе он никакую сертификацию не пройдёт. Побочные излучения давятся фильтрующими конденсаторами по питанию, экранированием и т.п.

2. Частоты всех гармоник выше несущей частоты. Передатчик на частоте f также немного передаёт на частотах 2f, 3f, 4f и так далее. На частоте f/2 не передаёт вообще ничего, и на частоте f/2.718281828459045 тоже. Шумы все узкополосные, в частности потому что между выходным каскадом усилителя и антенной стоит фильтр, как раз чтоб гармоники подавить.

3. При том, что компас меряет направление магнитного поля Земли. Это всё, что можно использовать для навигации. Чтоб померять градиент нужно иметь разнесённые датчики, которых не может быть ни у летучих мыщей, ни у людей (размер маловат).

[profi]

1,2. Субгармоники могут не передаваться антенной. Тем не менее, они вырабатываются схемой. Я говорю о шумовых эффектах. Они могут быть слабые. Но... Понимаете, приемопередатчик, когда он экспериментальный и в голове у мыши, не должен получать сертификацию FCC.:-)))
3. Вы чего-то об измерении градиентов не знаете. Увы. Для вычисление временного градиента пространственная база совсем не обязательна. Мыши движутся. Чувствительный магнитометр в голове измеряет. Потом вычисляет изменения. Для ориентации в пространстве фиксации этих микроизменений вполне достаточно.

[sobriquet9]

Рекомендую взять спектроскоп, посмотреть им на выход какого-нибудь передатчика и попробовать там разглядеть субгармоники.

Если нет под рукой и жалко денег, разложите в ряд Фурье какой-нибудь сигнал вроде меандра или пилы и попробуйте там найти субгармоники.

[profi]

Но не с антенного выхода, естественно. Смотрел. Видел. И вообще всякие другие шумы. И не один раз. Весь вопрос в том, с чем Вы сравниваете уровень этих шумов. Я подозреваю, что изменения, которые умеет улавливать мозг, могут возмущаться теми -40 - - 60 dBc. Я не хочу сказать, что это так. Только предполагаю. Спасибо за Ваши комментарии. Они вполне осмысленные. А что там на самом деле, исследователи-биологи должны тщательно проверять. Именно этому и был посвящен мой постинг.