Råttor har en dubbel syn på världen
Råttor rör sina ögon i motsatta riktningar och håller därmed alltid ett öga på luftrummet ovanför dem
Vetenskapsmän från Max Planck Institute for Biological Cybernetics i Tübingen har med hjälp av miniatyriserade höghastighetskameror och höghastighetsbeteendeuppföljning upptäckt att råttor flyttar ögonen i motsatta riktningar i både det horisontella och vertikala planet när de springer runt. Varje öga rör sig i olika riktning, beroende på hur djurets huvudposition förändras. En analys av båda ögonens synfält visade att ögonrörelserna utesluter möjligheten att råttor smälter samman den visuella informationen till en enda bild, som människor gör. Istället rör sig ögonen på ett sådant sätt att utrymmet ovanför dem ständigt är synligt – förmodligen en anpassning för att hjälpa dem att hantera det stora hotet från rovfåglar som gnagare möter i sin naturliga miljö.
Råttor bearbetar visuell information från ögonen på samma sätt som andra däggdjur. Deras ögon rör sig dock på ett mycket annorlunda sätt. Till skillnad från människor kan deras ögon röra sig i motsatta riktningar. © MPI for Biological Cybernetics/Kerr
Likt många däggdjur har råttor ögonen på sidorna av huvudet. Detta ger dem ett mycket brett synfält, vilket är användbart för att upptäcka rovdjur. För tredimensionell syn krävs dock att de två ögonens synfält överlappar varandra. Det visuella systemet hos dessa djur måste alltså uppfylla två motstridiga krav samtidigt; å ena sidan maximal övervakning och å andra sidan detaljerad binokulär syn.
Forskarlaget från Max Planck Institute for Biological Cybernetics har nu för första gången observerat och karakteriserat ögonrörelserna hos råttor som rör sig fritt. De monterade minikameror som bara väger omkring ett gram på djurens huvud, vilket kunde registrera de blixtsnabba ögonrörelserna med stor precision. Forskarna använde också en annan ny metod för att mäta huvudets position och riktning, vilket gjorde det möjligt för dem att rekonstruera råttornas exakta synlinje vid varje given tidpunkt.
Max Planck-forskarnas resultat kom som en fullständig överraskning. Även om råttor bearbetar visuell information från ögonen genom mycket liknande hjärnbanor som andra däggdjur, rör sig deras ögon uppenbarligen på ett helt annat sätt. ”Människor rör sina ögon på ett mycket stereotypt sätt för att både motverka huvudrörelser och söka sig fram. Båda våra ögon rör sig tillsammans och följer alltid samma objekt. Hos råttor däremot rör sig ögonen i allmänhet i motsatt riktning”, förklarar Jason Kerr från Max Planck Institute for Biological Cybernetics.
I en serie beteendeexperiment upptäckte neurobiologerna också att ögonrörelserna till stor del beror på djurets huvudposition. ”När huvudet pekar nedåt rör sig ögonen bakåt, bort från nosspetsen. När råttan lyfter huvudet tittar ögonen framåt: korsögda så att säga. Om djuret lägger huvudet på ena sidan rör sig ögat på den nedre sidan uppåt och det andra ögat nedåt”, säger Jason Kerr.
För människor måste riktningen i vilken ögonen tittar vara exakt anpassad, annars kan ett objekt inte fixeras. En avvikelse som mäter mindre än en enda grad av synfältet räcker för att orsaka dubbelseende. Hos råttor innebär de motsatta ögonrörelserna mellan vänster och höger öga att synfältet varierar med så mycket som 40 grader i horisontalplanet och upp till 60 grader i vertikalplanet. Konsekvensen av dessa ovanliga ögonrörelser är att oavsett kraftiga huvudrörelser i alla plan rör sig ögonrörelserna alltid på ett sådant sätt att området ovanför djuret alltid är synligt samtidigt för båda ögonen – något som inte förekommer i någon annan region av råttans synfält.
Dessa ovanliga ögonrörelser som råttor besitter tycks vara det visuella systemets sätt att anpassa sig till djurens levnadsförhållanden, med tanke på att de är bytesdjur för ett flertal arter av fåglar. Även om de observerade ögonrörelserna förhindrar en sammanslagning av de två synfälten, antar forskarna att den permanenta synligheten i riktning mot potentiella luftburna angripare dramatiskt ökar djurens chanser till överlevnad.
HR