Neurons against Noise : Neural adaptations for dim light vision in hawkmoths

Abstract: Alla djur uppfattar världen med sina sinnen, vilka ger information till beslut och rörelser. Tyvärr har sinnena begränsningar och när de upphör att ge pålitlig information kommer djurets överlevnad att hotas. Synsinnet till exempel utmanas dagligen, eftersom dess signalstyrka minskar när mörkret faller och ökar igen när solen går upp. I denna avhandling undersökte jag synsystemets anpassningar hos svärmare, en grupp insekter som klarar av mycket låga ljusintensiteter under natten. Jag fokuserade mina studier på neurala anpassningar som yttrar sig i informationsbearbetning hos synneuroner, i motsats till anatomiska anpassningar, såsom modifikationer i ögat. Jag kunde visa att neurala anpassningar förekommer i synsystemet hos svärmare i form av integrering av visuell information i tid och rum. Dessutom visade jag att en kombination av spatial och temporal summering ökar ljuskänsligheten och informationsinnehållet på ett supralinjärt sätt (Publikation I). Mängden spatial och temporal summering matchade de ekologiska behov som olika arter av svärmare har, samt deras anatomiska anpassningar för synkänslighet (Publikation II). Jag identifierade också nervceller som utför spatial och temporal summering i hjärnan hos svärmare (Publikation III). Slutligen kvantifierade jag effekterna som temporal summering har på svärmares förmåga att spåra blommor i rörelse och visade att en del av det observerade beteendet kan förklaras med temporal bearbetning i nervsystemet (Publikation IV). Sammanfattningsvis ger detta arbete en detaljerad inblick i hur neural summering kan öka ljuskänsligheten i svagt ljus. Dessa resultat är inte bara relevanta för svärmare, utan även för andra insekter och djurgrupper. Dessutom är detta arbete lärorikt för utvecklingen av artificiella synsystem, som insekters syn visat sig vara en framgångsrik biomimetisk modell för.