مغز انسان برای حرکت کردن در یک مسیر خاص و انجام وظیفه مسیر ارتباطی پیچیده ای دارد که امروزه محققان در حال شناسایی آن از طریق بررسی حرکت مگس های میوه هستند.
به گزارش خط سلامت یک مطالعه جدید نحوه حرکت مگس های میوه را با آشکار ساختن ارتباط بین قطب نما داخلی و مناطق هدایت کننده مغز روشن کرد.
مغز انسان و شناسایی مسیر های ارتباطی
مغز انسان از سلول های عصبی به نام نورون برای انتقال انواع پیام ها استفاده می کند. این مطالعه نشان می دهد که سه گروه نورون مجزا سیگنال های جهت را به اقدامات اصلاحی تبدیل می کنند و به مگس های میوه اجازه می دهند مسیر خود را به طور موثر تنظیم کنند. این یافته‌ها نه تنها درک ما از ناوبری را در موجودات ساده‌تر عمیق‌تر می‌کند، بلکه زمینه را برای تحقیقات آینده در مورد اساس عصبی رفتار در گونه‌های پیچیده‌تر، از جمله انسان، فراهم می‌کند.
دانشمندان با کاوش در پیچیدگی‌های مغز مگس میوه، اصول اساسی پردازش شناختی و تنظیم رفتار را کشف کرده‌اند و بینش‌هایی را در مورد چگونگی تبدیل حالت‌های شناختی درونی مانند حس جهت به اعمال محسوس ارائه می‌کنند.
توانایی جهت یابی مغز
احساس نیاز به جهت ما برای توانایی ما در جهت یابی در دنیای اطراف ضروری است. این به عنوان قطب نمای داخلی مغز عمل می کند تا به ما کمک کند راه خود را پیدا کنیم و ما را به تغییر مسیر در زمانی که در جهت اشتباهی می رویم، ترغیب می کند. با این حال، علیرغم حجم وسیعی از تحقیقات در مورد نحوه عملکرد ناوبری در مغز، دانشمندان هنوز درک روشنی از اینکه چگونه این قطب نمای داخلی مستقیماً رفتار را هدایت می کند، ندارند.
اکنون، مطالعه‌ای که بر روی مگس‌های میوه انجام شد و توسط محققان دانشکده پزشکی هاروارد انجام شد، بینش‌های جدیدی را در مورد نحوه ارتباط دو ناحیه مغز - محل قطب‌نما و مرکز فرمان - در طول ناوبری ارائه می‌دهد.
در این مطالعه، محققان مغز مگس‌های میوه را بررسی کردند که هنگام دویدن در یک جهت خاص از مسیر خارج شده بودند. آن ها کشف کردند که سه گروه متمایز از نورون ها ارتباط بین قطب نما و مناطق هدایت کننده مغز را امکان پذیر می کنند و با هم کار می کنند تا به پرواز صحیح کمک کنند. در انجام این کار، نورون‌ها سیگنال‌های قطب‌نمای داخلی مگس را به رفتار تبدیل می‌کنند تا آن را در جهت درست حرکت دهند.
با وجود اندازه کوچک، مگس‌های میوه دارای مغز و رفتارهای پیچیده‌ای هستند و بنابراین یافته‌ها می‌توانند پایه‌ای برای مطالعات آینده در مورد اینکه چگونه سیگنال‌های مغز در گونه‌های پیچیده‌تر، از جمله انسان‌ها، اعمال می‌شوند، فراهم کند.
شناسایی قطب نمای داخلی انسان
انسان ها و سایر حیوانات پیچیده دارای قطب نمای داخلی هستند که از سلول های مغزی ساخته شده است که از اطلاعات داخلی و خارجی برای ایجاد حس جهت گیری استفاده می کند. در مگس‌های میوه، دانشمندان دریافته‌اند که این سلول‌ها - که سلول‌های جهت سر نامیده می‌شوند - در یک دایره مرتب شده‌اند و مطالعه آن ها را به ویژه آسان می‌کند.
برخلاف آنچه از نام آنها پیداست، مگس های میوه زمان بیشتری را به پیاده روی می گذرانند تا پرواز. تحقیقات قبلی نشان داده است که وقتی مگس‌ها راه می‌روند، این سلول‌های جهت سر به طور فعال حرکات چرخشی خود را دنبال می‌کنند، مانند چرخش به راست یا چپ.
برای انجام این کار، محققان از یک نمودار سیم کشی موجود از هر اتصال عصبی در مغز مگس میوه استفاده کردند تا یک مدل محاسباتی از نحوه ارتباط این مناطق ایجاد کنند. آن ها با این مدل توانستند لایه ای از نورون ها را که این دو ناحیه را به هم متصل می کنند شناسایی و پیش بینی کنند.
محققان برای تایید پیش‌بینی‌های خود، فعالیت لایه‌ای از نورون‌ها را که توسط مدل شناسایی شده بود، در حالی که مگس‌ها در یک محیط واقعیت مجازی راه می‌رفتند، تجزیه و تحلیل کردند. اغلب، مگس ها مستقیماً در جهتی تصادفی می دویدند، احتمالاً در تلاش برای فرار از محیط خود بودند.
وقتی دنیای مجازی آن ها چرخانده شد تا آن ها را از مسیر خارج کنند، مگس ها به سرعت مسیر خود را اصلاح کردند. جالب توجه است که این اصلاحات مسیر توسط سه گروه مجزا از نورون‌ها انجام شد: دو دسته از نورون‌ها مگس را به سمت راست یا چپ هدایت می‌کردند و یکی سیگنالی برای چرخش کامل صادر می‌کرد.
این یافته‌ها توضیح می‌دهند که چگونه مگس‌های میوه از حس جهت خود برای تخمین موقعیت خود در ارتباط با هدف استفاده می‌کنند و چگونه از این تخمین برای تنظیم رفتار خود استفاده می‌کنند.
این یک توصیف مشخص از نحوه عملکرد یک فرآیند شناختی پیچیده و نحوه ایجاد رفتارهای خاص و هدایت‌شده در زمان واقعی است. این مشاهدات محققان پیامدهایی فراتر از شناسایی اتصالات بین قطب نما مغز و مناطق فرمان دارد. این یافته‌ها سرنخ‌های مهمی در مورد قالب و مکان اهداف ناوبری در مغز ارائه می‌دهند - و ممکن است راه را برای درک نحوه ذخیره‌سازی انواع دیگر اهداف هموار کنند. برای ورود به صفحه اینستاگرام کلیک کنید.
تمام مطالب سایت اختصاصی و توسط تحریریه خط سلامت تولید شده است، استفاده با ذکر منبع و لینک دهی بلامانع است.
