مغز مگس ها تغییرات محیط را پیشبینی می كند

مغز مگس ها تغییرات محیط را پیشبینی می كند

بی دانلود: 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 بی دانلود به نقل از ایسنا و به نقل از نوروساینس نیوز، پژوهش جدیدی که در "دانشگاه شیکاگو" (UChicago) انجام شده است، نشان داده است که مگس ها برای اجرای مانورهای فرار، تغییرات محیط را پیشبینی می کنند. این اعتماد به اطلاعات پیشبینی شده برای هدایت رفتار نشان داده است که پیشبینی امکان دارد یک خصوصیت 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 حال، 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 مورد واقعا در تعامل میان شکارچی و طعمه مهم می باشد. برای یک مگس، همه چیز در گزیدن انسان خلاصه می شود و انسان هم تلاش دارد از گزیده شدن خود پیشگیری کند. با این حال، محیط اطراف مگس ها به سرعت در حال تغییر است و نورون های آنها به کندی واکنش نشان می دهند. ما می خواستیم این مورد را بررسی نماییم که مگس ها چگونه می توانند برای جلوگیری از خورده شدن توسط شکارچیان، رفتارهای اجتناب ناپذیر نشان دهند.
پژوهشگران برای پاسخ دادن به این سؤال، 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 سؤال استفاده نماییم که آیا سیستم بینایی مگس با استفاده از تشخیص ابتدایی یک تهدید، پیشبینی 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 پیشبینی، ایده ای داشتم و این پژوهش به من امکان داد تا مدل خویش را با داده های در ارتباط با رفتار در زندگی واقعی مقایسه کنم و به آزمایش نظریه خود بپردازم.
پژوهشگران با استفاده از نمودارهای دقیق اتصال میان سلول های عصبی در سیستم بینایی پرواز، واکنش بینایی را شبیه سازی کردند.
پالمر اظهار داشت: ما پیشبینی مطلوب و پیشبینی مگس را با یکدیگر مقایسه کردیم و سپس به بررسی شبیه سازی پرداختیم تا قسمت هایی را که برای انجام دادن این پیشبینی ها مهم تر هستند، شناسایی نماییم.
پژوهشگران، ساختارهایی معروف به "اتصالات شکاف آکسون"(axonal gap junctions) را شناسایی نمودند که کانال هایی فیزیکی برای اتصال نورون ها هستند. همینطور آنها دریافتند که یک زیرگروه از نورون های حسی حرکتی که در پیشبینی نقش دارند، منحصر به فرد هستند چونکه مستقیما به نورون های فرمان پرواز مگس متصل می شوند. این نشان داده است که یک ورودی مستقیم از نورون ها که مسئولیت پیشبینی 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 پیشبینی هایی که مگس انجام می دهد، می توانند به سرعت بر رفتار آن اثر بگذارند.
شناسایی این ساختارها و توانایی سیستم بینایی مگس در پیشبینی کردن، احیانا بینشی را در مورد نحوه پیشبینی های مشابه در سایر حیوانات بوجود می آورد.
پالمر اظهار داشت: این نظریه ها نهایتا امکان دارد 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:

1400/03/03
21:17:32
0.0 / 5
149
تگهای خبر: پروژه , دانشگاه , سیستم
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۴ بعلاوه ۲