یک مدار چند ضلعی در مغز ، حیوانات را قادر می سازد تا پس از انحراف از مسیر خود، با مسیر یابی مجدد راه خود را پیدا کنند.
به گزارش تکناک، چگونه حیوانات می دانند که در کجا قرار دارند و چگونه مقاصد بعدی خود را تعیین می کنند؟ محققان کشف کردند که یک منطقه تکاملی محافظت شده یا “باستانی” در پشت مغز، به حیوانات کمک می کند تا مکان خود را پیدا کنند و از این اطلاعات استفاده کنند تا بفهمند که باید به کجا بروند.
تحقیقات جدید ، که اخیراً در مجله سلول منتشر شده است ، عملکردهای جدیدی را برای بخش هایی از قسمت ” مغز باستانی ” کشف می کند که این یافته ها می توانند برای سایر مهره داران نیز کاربردی باشند.
تصویربرداری کلی مغز ، شبکه های جدیدی را نشان می دهد
برای فهمیدن چگونگی درک حیوانات از موقعیت خود در محیط ، محققان در آزمایشگاه Ahrens ، یک گورخرماهی شفاف کوچک به اندازه نیم سانتی متر را در یک محیط واقعیت مجازی که جریان های آب را شبیه سازی می کند ، قرار دادند. هنگامی که جریان به طور غیر منتظره تغییر می کند ، ماهی در ابتدا از مسیر خارج می شود. با این حال ، آنها قادر به اصلاح آن حرکت هستند و ماهی را به جایی که حرکتش را شروع کرده است، باز می گرداند.
در حالی که یک گورخرماهی در محیط واقعیت مجازی شنا می کند ، محققان از یک تکنیک تصویربرداری مغزی برای اندازه گیری آنچه در مغز ماهی اتفاق می افتد، استفاده می کنند. این تکنیک به دانشمندان این امکان را می دهد تا کل مغز را جستجو کنند تا ببینند کدام مدارها در مدت زمان اصلاح رفتار توسط محققان فعال می شوند و باقی اجزای فردی ماهی را درگیر می کنند.
محققان انتظار داشتند که شاهد فعال شدن در قسمت اصلی یعنی هیپوکامپ ، که حاوی “نقشه مغزی” یک حیوان قرار دارد،باشند. در کمال تعجب ، آنها شاهد فعال شدن این مسئله در چندین منطقه از مغز که ماهی را قادر می سازد حرکت کند، بودند. هنگامی که این مسیرها مسدود شد ، ماهی نتوانست به مکان اصلی خود حرکت کند.
این یافته ها حاکی از آن است که مناطقی از ساقه مغز گورخرماهی را به خاطر می آورد و سیگنال خطا را بر اساس مکان های فعلی و گذشته این حیوان ایجاد می کند. این اطلاعات به مخچه منتقل می شود و به ماهی اجازه می دهد تا به سمت نقطه شروع شنا کنند. این تحقیق عملکرد جدیدی را برای مخچه نشان می دهد که قبلا تصور می شد این نقطه در اقداماتی مانند رسیدن و حرکات درگیر است اما این نوع حرکت ها چیزی نبود که جزو کاربردهای آن نقطه باشد.
نویسنده اول این مطالعه می گوید: ما متوجه شدیم که ماهی در تلاش است تا تفاوت بین محل فعلی و محل مورد نظر خود را محاسبه کند و از این تفاوت برای تولید سیگنال خطا استفاده می کند. مغز آن سیگنال خطا را به مراکز کنترل حرکتی خود می فرستد تا ماهی بتواند پس از جابجایی با جریان ناخواسته ، حتی چند ثانیه بعد،دوباره به نقطه ی شروع خود بازگردد و به مسیر خود ادامه دهد.
یک مدار جدید چند کاربره مغز
هنوز مشخص نیست که آیا همین شبکه ها در رفتار مشابه در حیوانات دیگر نقش دارند یا خیر. اما محققان امیدوارند که آزمایشگاه هایی که در حال مطالعه پستانداران هستند ، اکنون شروع به جستجوی مناطق مغزی برای هدایت این حیوانات کنند.
محققان می گویند که این شبکه مغزی می تواند اساس سایر مهارت های ناوبری باشد ، مانند زمانی که یک ماهی به یک مکان خاص برای شنا می کند.
میشا اهرنس ، رهبر این گروه تحقیقاتی می گوید: این مغز باستانی به صورت یک مدار بسیار ناشناخته برای این شکل از هدایت حرکت است که ما فکر می کنیم ممکن است زیربنای مدارهای هیپوکامپ مرتبه بالاتر برای اکتشاف و ناوبری مبتنی بر نقاط دیدنی باشد.
