مغز مگس ها تغییرات محیط را پیش بینی می كند
نیو وبلاگ: پژوهشگران آمریکایی در بررسی جدید خود نشان داده اند که مغز مگس ها می تواند تغییرات محیط اطراف را پیش بینی نماید و آنها را در فرار کردن از شکارچیان یاری دهد.
به گزارش نیو وبلاگ به نقل از ایسنا و به نقل از نوروساینس نیوز، پژوهش جدیدی که در "دانشگاه شیکاگو" (UChicago) انجام شده است، نشان میدهد که مگس ها برای اجرای مانورهای فرار، تغییرات محیط را پیش بینی می کنند. این اعتماد به اطلاعات پیش بینی شده برای هدایت رفتار نشان میدهد که پیش بینی ممکنست یک خاصیت کلی سیستم عصبی حیوانات در پشتیبانی از تغییرات سریع رفتاری باشد.
حیوانات از سیستم عصبی حسی خود استفاده می نمایند تا اطلاعاتی در مورد محیط اطراف خود به دست آورند و سپس رفتارهای خاصی را در واکنش به آنچه تشخیص داده اند، انجام می دهند. با این وجود، پردازش اطلاعات در سیستم عصبی، زمان می برد و این بدان معناست که محیط می تواند با پردازش کامل اطلاعات پیشین، تغییر کند.
"استفانی پالمر"(Stephanie Palmer)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: این مساله واقعا در تعامل میان شکارچی و طعمه مهم می باشد. برای یک مگس، همه چیز در گزیدن انسان خلاصه می شود و انسان نیز اهتمام دارد از گزیده شدن خود پیشگیری کند. با این وجود، محیط اطراف مگس ها به سرعت در حال تغییر است و نورون های آنها به کندی واکنش نشان می دهند. ما می خواستیم این مساله را بررسی نماییم که مگس ها چگونه می توانند برای پیش گیری از خورده شدن توسط شکارچیان، رفتارهای اجتناب ناپذیر نشان دهند.
پژوهشگران برای پاسخ دادن به این پرسش، یک رویکرد بینارشته ای را به کار گرفتند. پالمر اظهار داشت: ما توانستیم ثبت دقیق رفتار را که توسط گروه دیگری انجام شده بود، به کار بگیریم و از آنها برای پاسخ دادن به این پرسش استفاده نمائیم که آیا سیستم بینایی مگس با بهره گیری از تشخیص ابتدایی یک تهدید، پیش بینی می کند که می تواند زمان پردازش بازخورد را افزایش دهد یا خیر.
پژوهش پیشین که "سیوی وانگ"(Siwei Wang)، پژوهشگر ارشد این پروژه انجام داده است، یک مدل نظری را در مورد نحوه کارکرد رمزگذاری حرکت در سیستم بینایی مگس مورد بررسی قرار می دهد.
وانگ اظهار داشت: من در مورد نحوه گسترش این ایده ها به پیش بینی، ایده ای داشتم و این پژوهش به من امکان داد تا مدل خودرا با داده های مربوط به رفتار در زندگی واقعی مقایسه کنم و به آزمایش نظریه خود بپردازم.
پژوهشگران با بهره گیری از نمودارهای دقیق اتصال میان سلول های عصبی در سیستم بینایی پرواز، واکنش بینایی را شبیه سازی کردند.
پالمر اظهار داشت: ما پیش بینی مطلوب و پیش بینی مگس را با یکدیگر مقایسه کردیم و سپس به بررسی شبیه سازی پرداختیم تا قسمت هایی را که برای انجام دادن این پیش بینی ها مهم تر هستند، شناسایی نماییم.
پژوهشگران، ساختارهایی موسوم به "اتصالات شکاف آکسون"(axonal gap junctions) را شناسایی نمودند که کانال هایی فیزیکی برای اتصال نورون ها هستند. همین طور آنها دریافتند که یک زیرگروه از نورون های حسی حرکتی که در پیش بینی نقش دارند، منحصر به فرد هستند برای اینکه مستقیما به نورون های فرمان پرواز مگس متصل می شوند. این نشان میدهد که یک ورودی مستقیم از نورون ها که مسئولیت پیش بینی در مورد محیط پرواز را بر عهده دارد، به نورون هایی متصل است که رفتار مگس را کنترل می کنند. شاید این ارتباط مستقیم بتواند توضیح دهد که چگونه پیش بینی هایی که مگس انجام می دهد، می توانند به سرعت بر رفتار آن اثر بگذارند.
شناسایی این ساختارها و توانایی سیستم بینایی مگس در پیش بینی کردن، احیانا بینشی را در مورد نحوه پیش بینی های مشابه در سایر حیوانات به وجود می آورد.
پالمر اظهار داشت: این نظریه ها نهایتا ممکنست که بینش هایی را در مورد عملکرد مغز انسان عرضه کنند. یکی از بزرگترین چالش های ما بعنوان انسان، درک نحوه عملکرد همه عناصر داخل سر است. بینش های حاصل از پژوهش در مورد مگس ها می تواند قابل تعمیم باشد و سرنخی در مورد عملکرد مغز را عرضه نماید.
این پژوهش، در مجله "PLOS Computational Biology" به چاپ رسید.
منبع: نیو وبلاگ
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب