Нейроэтология — это эволюционный и сравнительный подход к изучению поведения животных и лежащего в его основе механистического контроля со стороны нервной системы. [1] [2] [3] Это междисциплинарная наука, сочетающая в себе как нейробиологию (изучение нервной системы), так и этологию (изучение поведения животных в естественных условиях). Центральной темой нейроэтологии, которая отличает ее от других отраслей нейробиологии, является ее сосредоточенность на поведении, которому благоприятствовал естественный отбор (например, поиск партнеров, навигация, передвижение и избегание хищников), а не на поведении, специфичном для конкретного вида. конкретное болезненное состояние или лабораторный эксперимент.
Нейроэтологи надеются раскрыть общие принципы работы нервной системы, изучая животных с преувеличенным или специализированным поведением. Они пытаются понять, как нервная система преобразует биологически значимые стимулы в естественное поведение. Например, многие летучие мыши способны к эхолокации , которая используется для захвата добычи и навигации. Слуховую систему летучих мышей часто приводят в качестве примера того, как акустические свойства звуков могут быть преобразованы в сенсорную карту поведенчески значимых характеристик звуков. [4]
Нейроэтология — это интегративный подход к изучению поведения животных, основанный на нескольких дисциплинах. Его подход основан на теории о том, что нервные системы животных развились для решения проблем восприятия и действия в определенных нишах окружающей среды и что их нервную систему лучше всего понять в контексте проблем, которые они призваны решать. В соответствии с принципом Крога нейроэтологи часто изучают животных, которые являются «специалистами» в поведении, которое исследователь хочет изучить, например, медоносные пчелы и социальное поведение, эхолокация летучих мышей, локализация звуков совы и т. д.
Объем нейроэтологических исследований может быть резюмирован Йоргом-Петером Эвертом , пионером нейроэтологии, когда он рассматривает типы вопросов, центральных для нейроэтологии, в своем вводном тексте 1980 года:
Часто центральное место в решении вопросов нейроэтологии занимают сравнительные методологии, опирающиеся на знания о нервных системах, анатомии, истории жизни, поведении и экологических нишах родственных организмов. Хотя многие типы нейробиологических экспериментов нередко вызывают вопросы о поведении, многие нейроэтологи часто начинают свои исследовательские программы с наблюдения за поведением вида в его естественной среде обитания. Другие подходы к пониманию нервной системы включают подход системной идентификации, популярный в инженерии . Идея состоит в том, чтобы стимулировать систему с помощью неприродного стимула с определенными свойствами. Реакция системы на стимул может быть использована для анализа работы системы. Такой подход полезен для линейных систем, но нервная система, как известно, нелинейна , и нейроэтологи утверждают, что такой подход ограничен. Этот аргумент подтверждается экспериментами на слуховой системе, которые показывают, что нейронные реакции на сложные звуки, такие как социальные звонки, не могут быть предсказаны с помощью знаний, полученных в результате изучения реакций, вызванных чистыми тонами (одним из неестественных стимулов, предпочитаемых слуховые нейрофизиологи). Это связано с нелинейностью системы.