Навчання і пам’ять

Добові варіації. Виконання лабораторними тваринами завдань, що вимагають навчання, змінюється в залежності від фази світлового циклу. Такі варіації були описані для реакції умовного гальмування реакції для завдань з лабіринтом і для вироблення смакової відрази. Добові ритми можуть впливати на процеси навчання і на виконання засвоєних завдань різними шляхами. Вони можуть змінювати:

1) рівень активності, мотивацію (наприклад, голод) чи пороги чутливості під час навчання чи тестування тварини і тим самим змінювати відносну ефективність різних сигналів, а також винагороди чи покарання;

2) здатність до закріплення і збереження інформації, що здобувається під час тренування;

3) здатність відтворювати цю інформацію по пам’яті при тестуванні.

У більшості досліджень не робилося спроб окремо оцінювати численні фактори, що могли б впливати на результати навчання в залежності від часу. В одній роботі показник виконання завдання (але не здатність, до навчання) залежав від часу тестування; в іншій роботі результати були спочатку однаковими у всіх групах тварин, але міцність навички виявилася дуже різною при навчанні в різний час доби. Миші, піддані відразу після навчання електрошоку, однаково втрачали пам’ять і вночі, і вдень, але той же вплив після 3 хв. після навчання порушувало пам’ять тільки під час темної фази світлового циклу. Непрямі дані вказують на те, що у формуванні ритмів навченості і запам’ятовування істотну роль грають ритми як сенсорного сприйняття, так і центральної переробки інформації. Тип ритму навчання, що спостерігається, залежить від використаного завдання.

Запам’ятовування циркадіанного часу. Тварини здатні випереджати події, що відбуваються тільки через циркадіанні інтервали, причому може бути і не одна така подія кожної доби. Після звичного часу годівлі падають рівні рухової активності і кортикостерону, навіть якщо тварина цього разу не отримала їжі. Механізм, завдяки якому тварина навчається передбачати визначені фази добового циклу, поки невідомий, але можливо, що він зв’язаний зі зсувом фази якогось циркадіанного осцилятора під дією режиму годівлі.

Процес навчання і його результати модулюються циркадіанним механізмом, що зовсім не залежить від часу дня. Яку функцію виконує циркадіанна модуляція процесу навчання, незалежно від часу дня, невідомо; може, такий механізм дозволяє в потрібний час уникати якихось місць, чи навпаки, прагнути до них, якщо умови в них змінюються, але без визначеного зв’язку з циклом освітлення. Наприклад, пацюки можуть навчитися уникати даного місця годівлі, коли є небезпека зустріти там хижаків чи конкурентів.

Птахи

Ритми активності описані в багатьох видів птахів у природних умовах. Часто ці описи засновані на даних про спів чи годівлю. Лабораторні дослідження теж стосувалися головним чином ритмів активності і їхньої регуляції світлом.

Більшість птахів веде денний спосіб життя, хоча багато хто з них роблять міграційні перельоти в нічний період. Деяким групам властива сутінкова чи нічна активність. Результати досліджень, як у лабораторних, так і в природних умовах говорять про ведучу роль світла в контролі циркадіанних ритмів, однак істотне значення мають і інші фактори. Майже не було спроб з’ясувати, яким чином у птахів (чи інших хребетних) сполучаються механізми контролю циркадіанних ритмів світлом і іншими факторами, але дані, приведені нижче, показують, що птахи здатні до значної інтеграції ритмів поведінки.