חוקרים הקפיאו נמלים וחיפושיות, במטרה לחקור לעומק את האופן שבו החרקים זוכרים את דרכם הביתה, אחרי שהם יוצאים ממנו במהלך היום.
במחקר התגלה כי כישורי הניווט של הנמלים החיות במדבריות המלח של הסהרה מרשימים למדי, לאור העובדה כי הן יכולות לעבור יותר מקילומטר, ועדיין לדעת בכל עת את מיקומן ביחס לקן שלהן - ללא כל ציוני דרך או אמצעים בשטח שיכולים לסייע לנמלים לזהות היכן הן נמצאות. במחקר התברר כי הנמלים משתמשות במיקום השמש כמצפן ותנועה משלהן כדי להעריך מרחקים. הדבר מאפשר לנמלים לחזור בבטחה אל הקן לאחר מציאת מזון.
הודות להתפתחויות האחרונות בתחום המיקרוסקופיה והגנטיקה, מדענים הצליחו לגרום לתאי מוח שונים לפלוט צבעי אור שונים. ההישג העצום הזה אפשר לחוקרים להבחין בין נוירונים בודדים ולפתור את האופן שבו הם מתחברים זה לזה במבנה העצבי המרכיב את המוח.
הטכניקה הזו שימשה כדי לראות כיצד מוחו של חרק עוקב אחר הכיוון שלו - ולזהות תאי מוח המקודדים את מהירותו של החרק בזמן שהוא נע. בעזרת המידע הזה, המוח שלו יכול לחשב כמה רחוק הוא הגיע. גם הכיוון וגם המרחק שעובר החרק מקודדים על ידי נוירונים במוחו כשהוא מתרחק מהקן שלו. יחד עם זאת נשאלת השאלה איך הדבר מאוחסן בזיכרון שלו כדי שיוכל למצוא את דרכו חזרה?
החרקים המנווטים במהירות צריכים לעדכן את זיכרון הכיוון והמרחק שלהם כל הזמן תוך כדי תנועה, ובכל זאת יכולים לשמר את המידע במשך מספר ימים. שני היבטים אלה של הזיכרון - עדכון מהיר ועמיד לאורך זמן - נחשבים בדרך כלל בלתי תואמים, אך נראה שחרקים מצליחים לשלב ביניהם. לכן, הקפאת החרקים הייתה הדרך הטובה ביותר כדי להשיב על שאלת המחקר, זאת משום שמרדימים יודעים שכשמישהו נכנס להרדמה הוא שוכח דברים מסוימים שקרו לפני ההרדמה, אבל זוכר דברים אחרים, תלוי איך הזיכרונות האלה מאוחסנים.
באתר sciencealert הסבירו כי הדבר הקרוב ביותר להרדמה עבור חרקים הוא קירורם. כאשר הטמפרטורה שלהם יורדת לטמפרטורה אפסית, הפעילות החשמלית במוח נפסקת, והחרקים נופלים לתרדמת. אם זיכרונות הכיוון והמרחק שלהם יישמרו כפעילות חשמלית לטווח קצר, הם יימחקו כשהם יקפאו - אבל אם הם מאוחסנים בסינפסות בין נוירונים (כזיכרונות עמידים לאורך זמן) הם יישמרו.
לכן, מספר נמלים וחיפושיות נתפסו כשהן רחוקות מהקנים שלהן והוקפאו בטמפרטורה של אפס מעלות צלזיוס למשך 30 דקות. לאחר מכן, הן הוחזרו לטמפרטורת הסביבה ולאחר התאוששות, שוחררו במקום לא מוכר להן, על מנת לבחון כיצד ינהגו. החרקים שהוקפאו נעו בכיוון הצפוי, אבל שכחו את המרחק שהם צריכים לעבור - הדבר אומר שהם התחילו לחפש את הכניסה לקן שלהם מוקדם מדי. בתחילה היה תמוה שזיכרון המרחק התדרדר, בזמן שזיכרון הכיוון נשמר - תוצאה זו לא יצרה את ההבחנה הברורה בין זיכרון לטווח הקצר (נשכח) לזיכרון לטווח הארוך (נשמר), כפי שהיה מצופה.
צוות המחקר, שהורכב מיואניס פיסוקאס, מועמד לדוקטורט במדעי המוח החישוביים וביורובוטיקה באוניברסיטת אדינבורו, אג'יי נרנדרה, מרצה בכיר בבית הספר למדעי הטבע באוניברסיטת מקוארי ואייס אילמז-הייזינגר, חוקרת פוסט-דוקטורט בזואולוגיה פונקציונלית באוניברסיטת לונד, סבורים שההסבר הטוב ביותר לתופעה הוא לא שני זיכרונות נפרדים, אלא זיכרון משותף אחד שמקודד גם את הכיוון וגם את המרחק ביחד - ומתכלה חלקית כשהוא קפוא. כלומר, במקום לזכור מרחק וכיוון (או זווית), זוכרים את המיקום באמצעות מערכת קואורדינטות קרטזיות בערכי X ו-Y. ברגע שחלק מהזיכרון נפגע, גם ערכי ה-X וגם ערכי ה-Y פוחתים, כך שבסופו של דבר יישמר בזיכרון מרחק קצר יותר, אבל עדיין באותה זווית או כיוון.
כעת, בעקבות הממצאים של המחקר, נראה שחרקים השתמשו במערכות קואורדינטות קרטזיות כדי להגיע אל הקן שלהן.
