آیا می دانستید دنیا سیاه و سفید است و مغز ما آن را رنگی می نماید؟
به گزارش فروشگاه اینترنتی هرپو، مطالعات صورت گرفته روی مدارهای سلول های مغزی مگس میوه، اطلاعاتی را برای درک هرچه بهتر این موضوع در اختیار پژوهشگران قرار داده است که چگونه موجودات، طول موج های نور را به عنوان رنگ های غنی از اطلاعات می بینند.
غزال زیاری- درک هر چیزی در محیط اطراف، در حقیقت به معنای آگاهی از آن چیزی است که حواس شما آن را تشخیص می دهند. حالا دانشمندان علوم اعصاب دانشگاه کلمبیا، برای اولین بار پیروز شدند تا مدار سلول مغزی را در مگس های میوه شناسایی نمایند که سیگنال های حسی خام را به ادراک رنگی راهنمایی نماینده رفتار مگس تبدیل می نماید.
حالا نتایج این آنالیز ها در مجله Nature Neuroscience منتشر شده است.
رودی بهنیا، محقق اصلی موسسه زاکرمن کلمبیا و نویسنده این مقاله دراین باره شرح داده: بسیاری از ما رنگ های غنی که هرروزه می بینیم را بدیهی می دانیم؛ مثل رنگ قرمز توت فرنگی رسیده یا قهوه ای تیره مردمک چشم افراد؛ اما واقعیت این است که این رنگ ها خارج از مغز ما وجود ندارند. او در ادامه شرحاتش یادآور شد که رنگ ها ادراکی هستند که مغز آن ها را می سازد؛ این گونه که طول موج های طولانی تر و کوتاه تر نور را که به وسیله چشم ها تشخیص داده می شوند را درک می نماید.
دکتر بهنیا ادامه داد: تبدیل سیگنال های حسی به ادراک ما درباره دنیا، در واقع نحوه یاری مغز به موجودات زنده و رشد آنهاست. مطرح کردن این سؤال که درک دنیا به چه ترتیب است، شاید ساده به نظر برسد؛ ولی پاسخ دادن به این سؤال، چالش بزرگی خواهد بود. امیدوارم کوشش های ما برای کشف اصول عصبی زیربنایی در درک رنگ ها، به ما یاری کند تا بتوانیم این موضوع را بهتر درک کنیم که مغز چگونه ویژگی های محیط که برای انجام روزمره کارها مهم است را استخراج کند.
اعضای این تیم تحقیقاتی در مقاله تازهشان، از کشف شبکه های خاصی از نورون ها که نوعی سلول مغزی در مگس های میوه هستند خبر داده اند که به صورت انتخابی به رنگ های مختلف واکنش نشان می دهند. رنگ های درک شده با طول موج های خاص یا ترکیبی از طول موج های نور مرتبط هستند که خودشان به طور ذاتی رنگارنگ نیستند. این نورون های انتخابی رنگ در لوب بینایی که مسئول بینایی مغز است قرار دارند.
در بین رنگ ها، این نورون ها به رنگ هایی واکنش نشان می دهند که عده ای آن را بنفش می دانند و بعلاوه سایر رنگ هایی که با طول موج های فرابنفش (که به وسیله انسان قابل تشخیص نیستند) مطابقت دارند. تشخیص رنگ های UV برای بقای بعضی موجودات از جمله زنبورها و احتمالاً مگس های میوه اهمیت بالایی دارد. به عنوان مثال، بسیاری از گیاهان دارای الگوهای فرابنفشی هستند که ممکن است در راهنمایی حشرات به سمت گرده ها نقش داشته باشد.
پیش از این دانشمندان اعلام نموده بودند که نورون هایی در مغز حیوانات یافته اند که به صورت انتخابی به بعضی رنگ ها مثلاً قرمز یا سبز واکنش نشان می دهند؛ اما کسی قادر به ردیابی مکانیسم های عصبی که این انتخاب رنگ را ممکن می نماید، نبوده است.
اینجاست که در دسترس و مفید بودن Fly brain connectome (که فهرستی از نورون هاست) ثابت شده است. دکتر بهنیا که استادیار علوم اعصاب در کالج پزشکان و جراحان واگلوس کلمبیاست، در این رابطه ادامه داد: این نقشه پیچیده نحوه ارتباط صد و سی هزار نورون و 50 میلیون سیناپس مغز یک مگس میوه که به میزان دانه خشخاش است را به نمایش درمی آورد.
از آنجا که کانکتوم به عنوان یک مرجع عمل می نماید، محققان از مشاهدات شان از سلول های مغزی، برای ایجاد نموداری استفاده کردند که به گمان آن ها، مدار عصبی پشت انتخاب رنگ را نشان می داد. در ادامه دانشمندان این مدارها را به عنوان مدل های ریاضی برای شبیه سازی و آنالیز فعالیت ها و قابلیت های مدارها به تصویر کشیدند.
دکتر ماتیاس کریستنسون، یکی از نویسندگان مقاله گفت: مدل های ریاضی به عنوان ابزاری وارد عمل می شوند که این امکان را برای ما فراهم می نمایند تا ساختارهای پیچیده این سلول های مغزی و ارتباطات آن ها را بهتر درک کنیم.
بعلاوه دکتر لاری ابوت، استاد علوم اعصاب نظری و پروفسور فیزیولوژی و بیوفیزیک سلولی و محقق اصلی مؤسسه زاکرمن، نقش مهمی در کار مدل سازی داشت. او دراین باره گفته: با این مدل ها، ما می توانیم برروی این پیچیدگی ها کار کنیم.
این مدل سازی نه تنها نشان داد که این مدارها می توانند میزبان فعالیت های موردنیاز برای انتخاب رنگ باشند، بلکه به نوعی از اتصال سلول به سلول که به نام باز رخداد شناخته می گردد، اشاره دارد که بدون آن انتخاب رنگ نمی تواند اتفاق بیفتد. در یک مدار عصبی با باز رخداد ، خروجی های مدار دوباره به عنوان ورودی، به مدار بازمی گردند. آلوارو سانز دیز، محقق فوق دکترا در آزمایشگاه دکتر بهنیا و یکی دیگر از نویسندگان دیگر مقاله، آزمایش دیگری را پیشنهاد نموده است.
دکتر سانز در این رابطه گفت: وقتی از یک تکنیک ژنتیکی برای مختل کردن بخشی از این اتصال مکرر در مغز مگس های میوه استفاده کردیم، نورون هایی که قبلاً فعالیت انتخابی رنگ را نشان می دادند، این ویژگی را از دست دادند. او ادامه داد: این باعث شده که اطمینان بیشتری داشته باشیم که واقعاً مدارهای مغزی که در ادراک رنگ ها دخیل هستند را کشف نموده ایم.
دکتر بهنیا هم در این رابطه ادامه داد: حالا بیشتر می دانیم که سیم کشی مغز چطور ایجاد یک نمایش ادراکی از رنگ را امکان پذیر می نماید. امیدوارم که یافته های تازه ما بتواند به شرح چگونگی فراوری انواع ادراک ازجمله رنگ، صدا و طعم به وسیله مغز یاری کند.
منبع: eurekalert
227227
منبع: خبرآنلاین