Research activity in 1996
Gli argomenti riguardano la modellistica nella visione e nella
magnetopercezione.
Nella visione dell'uomo come nei crostacei esistono diversi sottosistemi in
parallelo. Uno determina la posizione e la velocità di movimento di un
bersaglio, e uno determina l'identificazione. Per analizzare la visione dei
dettagli di un oggetto che si muove in diverse direzioni e con diverse
velocità si è studiata la distribuzione dei potenziali nel primo
ganglio degli stomatopodi quando un oggetto (approssimati da un rettangolo) di
diverse dimensioni e velocità passa davanti agli occhi a diverse
distanze e direzioni del movimenti. I "pattern" dei potenziali vengono letti e
riconosciuti da una di tre diversi reti neuronali: Kohonen, DYSTAL o RCE che
apprendono e classificano gli oggetti secondo le dimensioni, velocità
di movimento e distanze. Le uscite dalle reti possono comandare delle azioni
diverse secondo la classificazione, cioè secondo il tipo di preda o di
nemico.
Si propone inoltre un modello per la risoluzione figura-sfondo.
Si è studiata la struttura degli occhi e di altri organi sensoriali di
crostacei in diversi ambienti a terra e in mare da zero a 1500 m di
profondità.
Le api sembrano possedere delle antenne microscopiche di magnetite
superparamagnetica. Le variazioni dei campi magnetici vengono tradotte in
potenziali graduali, i quali, sommati, provocano potenziali d'azione di diverse
frequenze. Le configurazioni delle frequenze dipendono dall'intensità,
direzione e forma delle modulazioni dei campi magnetici. Le misure sperimentali
delle frequenze dei potenziali sono state valutate prima attraverso un'analisi
di varianza e regressione, e successivamente con un'analisi di autocorrelazioni
e correlazioni mutue. Le correlazioni hanno dimostrato che la modulazione del
campo magnetico e in particolare le modulazioni sinusoidali provocano le
modulazioni di frequenza dei potenziali. Basandoci sui risultati sperimentali
sia delle frequenze sia della microscopia elettronica, abbiamo proposto un
modello. - Per la trasduzione bisogna calcolare l'amplificazione dei campi
magnetici attraverso le antenne e i campi elettrici indotti che agiscono sui
dendriti nervosi. Le modulazioni dei campi geomagnetici si sono dimostrate
insufficienti per una depolarizzazione diretta dei dendriti. Bisogna
considerare allora un'accelerazione del flusso di ioni attraverso la membrana o
gli effetti sui canali ionici. La lettura di variazioni anche deboli di
potenziali distribuiti può essere effettuato da una rete neuronale.
1996 Publications
H. Schiff, "Modelli per sistemi neuronali sensoriali," Congresso INFM
Roma, nov. 1996.
H. Schiff, Sensorymotor coordination in mantis shrimps. Congresso su
Sensorymotor Coordination and Neural Networks. A Sedona, Arizona, USA, nov.
1996.
H. Schiff, Influence of different eye regions on striking, size
discrimination and habituation in mantis shrimps It. J. Zool. 63, 139-148,
1996.
H. Schiff, M. Hendrickx, An introductory survey of ecology and sensory
receptors of tropical Eastern Pacific crustaceans. It. J. Zool., in
press.
