$$News and Reports$$
05 ינו' 2022

​​​​ דג יכול לנהוג? בהחלט כן! חוקרים​​ מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב הוכיחו שגם זה אפשרי, אם מאחדים כוחות מדעיים. 


קבוצת מחקר ממדעי החיים, הנדסה ביו-רפואית ומדעי המחשב אתגרה דגי זהב בניווט בסביבה יבשתית. התוצאות משנות את כל מה שחשבנו על דגים. המחקר פורסם בכתב העת Behavioural Brain Research. 

שיר גבעון ומתן סמינה
תלמיד התואר שני מתן סמינה מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית​​ והדוקטורנטית שחר גבעון מהמחלקה למדעי החיים​


התמצאות במרחב הינה אחת מהיכולות החשובות ביותר של בעלי חיים. יכולת זו מאפשרת לנו למצוא מזון ומחסה במרחב המחייה שלנו. חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב העלו את השאלה- האם יכולת ההתמצאות תלויה בסביבה הטבעית של החיה עצמה או במבנה המוח שלה? אחת הדרכים להבין כמה הסביבה חשובה היא להעביר חיה מסביבתה הטבעית לסביבה חדשה לגמרי, כזו הדורשת התאמה משמעותית של דרכי ההתמצאות והניווט במרחב. 

במחקר שנערך באוניברסיטת בן-גוריון בנגב, קבוצת מחקר מולטי-דיספלינרית מהמחלקות למדעי החיים, הנדסה ביו-רפואית ומדעי המחשב, יישמה גישה זו באופן הקיצוני ביותר בכך שאתגרה דג זהב בניווט בסביבה יבשתית. לשם כך, הקבוצה פיתחה כלי רכב המיועד לדגים ומתפקד ביבשה. כלי רכב זה, שהוא סוג של רובוט הנשלט על ידי בעל החיים, כולל מיכל מים בו נמצא הדג ומערכת ממוחשבת המגיבה לתנועותיו. הדג שולט בכיוון התנועה של כלי הרכב על ידי מיקום והפניית גופו לכיוון התנועה הרצוי והמערכת הממוחשבת מזהה זאת ומפעילה את גלגלי הרכב בהתאם. 

במטרה לוודא שאכן דג מצליח לשלוט בכלי הרכב, ניתנה לדג משימה: היה עליו לנהוג ברכב הרובוטי ממקומות שונים בחדר לעבר מטרה הנמצאת על אחד הקירות. המטרה הייתה ניתנת לצפייה דרך קירות מיכל המים כך שדג הזהב יכול היה לכוון את תנועת כלי הרכב אליה, אם כך יחפוץ. ניווט מוצלח לעבר המטרה זיכה את הדג בתמורה הולמת בצורה של פיסת מזון שהוכנסה למים. 

לאחר מספר ימי ניסיונות ואימון למדו דגי הזהב את המשימה ויכלו לכוון את הרכב לעבר המטרה. הם יכלו לעשות זאת גם אם נקודת ההתחלה של הנווט הייתה שונה, גם אם הם נתקעו באמצע הדרך ללא מוצא (למשל: התנגשות באחד מקירות החדר) וגם אם ניסו החוקרים לבלבל אותם ע"י מטרות דמה נוספות. 

"ההצלחה של דגי זהב מלמדת שהם אכן מסוגלים להתאים את התנהגותם גם לסביבה שונה לחלוטין ובפרט למצוא את דרכם בסביבה היבשתית הזרה", הסבירה הדוקטורנטית שחר גבעון שערכה את המחקר. "יכולתם לעשות זאת מרמזת על כך שיכולת ניווט היא אוניברסלית ואינה תלויה בסביבה שבא האורגניזם חי". 

מסקנה השנייה שעולה מהמחקר היא שדגים יכולים ללמוד לשלוט בכלי רכב. "זו תוצאה מעניינת מכוון שמדובר ביכולת מורכבת ללמידה אפילו לבני אדם. במקרה של הדג לא רק שמדובר במיומנות השונה משמעותית מזו לה הוא קודד אבולוציונית והתפתחותית, אלא גם כזו הנוגדת את טיבעו היסודי", אמר מתן סמינה מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת בן-גוריון בנגב. "המסקנה הבלתי נמנעת היא שלדגים יש את היכולת ללמוד פעולות מוטוריות מורכבות מאוד". 

המחקר בוצע על ידי הדוקטורנטית שחר גבעון מהמחלקה למדעי החיים, תלמיד התואר שני מתן סמינה מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית, פרופ' אהד בן שחר מהמחלקה למדעי המחשב וראש בית הספר למדעי המוח ופרופ' רונן שגב מהמחלקה למדעי החיים והמחלקה להנדסה ביו-רפואית, כולם מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב.