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Pigeons have a ‘compass’ in their brains

Pigeons have a ‘compass’ in their brains

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Published : 2012-04-27 09:49
Updated : 2012-04-27 10:25

A pair of pigeons touch beaks at an exhibit at a zoo, Thursday, April 26, 2012. (AP)



Pigeons navigate by recording information about Earth’s magnetic field, using certain brain cells as a sort of biological compass, U.S. scientists say.

The finding gives insight into how many birds can migrate thousands of miles, flying day and night, even when the sun or stars are obscured by clouds, the researchers said.

Two researchers at Baylor College of Medicine have solved a central part of the mystery of how the birds accomplish such feats, identifying specific cells in a pigeon’s brain responsible for sensing and orienting the magnetic field.

Researchers Le-Qing Wu and David Dickman identified a group of cells, or neurons, in the brain stem of pigeons that record both the direction and the strength of the magnetic field, The New York Times reported Thursday.

Wu and Dickman found the birds’ orientation determined which neurons were active, as each neuron was tuned to respond to signals from one direction while also registering the strength of the magnetic field.

The researchers say there is evidence the information the cells are recording is coming from the inner ear, but that “is still something we want to pursue,” Dickman said. (UPI)

<관련 한글 기사>


생각보다 뛰어난 비둘기 뇌, 나침판 역할
비둘기 뇌세포에 자기장 해독 기능 밝혀져

고대부터 통신수단으로 이용돼 온 비둘기가 수천㎞ 떨어진 장소로 되돌아 갈 수 있는 것은 뇌 신경세포가 주변의 자기장에 반응하는 능력 때문임이 실험으로 밝혀졌다.

비둘기는 정확한 방향감각과 강한 귀소본능, 뛰어난 장거리 비행능력 때문에 수천년 전부터 전서구(傳書鳩)로 훈련돼 활용돼 왔지만 학자들은 막연히 이들에게 자기장 이용 능력이 있을 것으로만 추측했을 뿐 정확한 메커니즘은 아직까지 밝혀지지 않았다.

미국 베일러 의대 연구진은 실험을 통해 비둘기의 뇌간 속 신경 세포들이 머리 주변의 다른 곳에 있을 것으로 추측되는 자기 센서에 반응해 고도를 판단한다는 사실을 발견했다고 사이언스지 최신호에 발표했다.

이들은 비둘기의 뇌 세포가 가진 미묘한 메커니즘 때문에 비둘기들이 하늘의 방향 표지가 구름에 가려 보이지 않을 때에도 길을 찾아갈 수 있는 것으로 보인다고 밝혔다.

연구진은 자신들이 제어하는 인공 자기장이 설치된 검은 방에서 비둘기들을 날려 보냈다. 비둘기들의 머리엔 어떤 뉴런 세포가 흥분하는지 알 수 있도록 전극이 부착됐다.

실험 결과 자기장의 방향에 따라 비둘기의 각기 다른 뉴런이 활동하는 것으로 나타났는데 연구진은 바로 이런 현상이 비둘기의 비행에 필요한 절반의 정보인 위도 판단에 도움을 주는 것이라고 밝혔다.

이 실험에서 비둘기들은 기본방위에 대한 제한적인 접근성을 갖고 있는 것으로 나타났지만 이들이 경도를 어떻게 판단하는지는 밝혀지지 않았다.

연구진은 위도에 따라 각기 다른 각도로 자기장이 존재해 자기적도에서는 0°, 자극에서는 90°라는 점을 지적하면서 지구 자기장에 강도 변화가 있을 것으로 추측했다.

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