نورونهای قشر بینایی مغز در گذر زمان “رانش” می کنند!

تحقیقات جدید از دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس نشان می دهد که سلول های عصبی در قشر بینایی – بخشی از مغز که محرک های بینایی را پردازش می کند – به مرور زمان پاسخ های خود را به محرک یکسان تغییر می دهند.

اگرچه مطالعات دیگر “رانش نمایشی” را در نورونهای قسمتهایی از مغز که مرتبط با بو و حافظه فضایی هستند را ثبت کرده اند، اما این نتیجه شگفت انگیز است زیرا تصور می شد که فعالیت عصبی در قشر بینایی اولیه نسبتاً پایدار است.

ما می دانیم که مغز یک ساختار انعطاف پذیر است زیرا انتظار داریم فعالیت عصبی در مغز در طول روز که در حال یادگیری یا کسب تجربه هستیم،(حتی در بزرگسالی) تغییر کند.یکی از محققان می گوید: چیزی که تا حدودی غیر منتظره است این است که حتی وقتی هیچ گونه یادگیری وجود ندارد یا هیچ تجربه ای تغییر نمی کند، فعالیت عصبی همچنان در طول روز در مناطق مختلف مغز تغییر می کند.

محققان اطلاعات حسی را در مغز بررسی می کنند. آنها با همکاری یکدیگر، از تجزیه و تحلیل داده های جدید برای پرداختن به سوالات پویایی و محاسبه در مدارهای عصبی قشر بینایی مغز استفاده می کنند.

یکی از نویسندگان ارشد این تحقیق  Michael J. Goard به موش ها یک کلیپ فیلم کوتاه را نشان داد. (آنها از قسمتی از یک فیلم سیاه و سفید اورسن ولز کلاسیک استفاده کردند، که برای مطالعات امروزی بینایی موش استفاده شده است.) در حالی که موش  ها فیلم را تماشا می کردند، محققان همزمان فعالیت چند صد سلول عصبی را در قشر بینایی اولیه با استفاده از تصویربرداری کلسیم دو فوتونی ثبت کردند.

دانشمندان جلسات مشاهده را به طور هفتگی تا هفت هفته تکرار کردند و فعالیت همان نورونها را در موش های یکسان در حین تماشای یک فیلم 30 ثانیه ای ثبت کردند. سپس فیزیکدانان دانشگاه واشنگتن داده های موش های تماشاگر فیلم را تجزیه و تحلیل کردند و از روشهای محاسباتی جدیدی برای تجزیه و تحلیل تغییرات فعالیت عصبی جمعیت در طول زمان استفاده کردند.

محققان دریافتند که پاسخهای تک عصبی به فیلمها در طول هفته ها ناپایدار است. به عبارت دیگر، نورونهای جداگانه به محرک های بصری – آنچه در صفحه نمایش در همان لحظه دقیقاً در فیلم اتفاق می افتد – همانطور که موش یک هفته در مقایسه با یک هفته دیگر فیلم را تماشا می کرد، واکنش یکسانی نشان نمی دادند.این یافته ها با گزارشات همکاران دیگر آنها نیز مطابقت داشت.

اگرچه محققان یک نمایش ثابت از فیلم را با استفاده از فعالیت جمعیت ترسیم کرده اند، دانشمندان هنوز نمی دانند که آیا این نمایش از قشر بینایی اولیه همان چیزی است که مناطق پایین دست مغز در واقع در حال خواندن هستند یا خیر!

در طول 10 سال گذشته، دانشمندان علوم اعصاب به طور فزاینده ای نمونه های مشابهی از این “رانش نمایشی” را در فعالیت عصبی در مناطق مختلف مغز ثبت کرده اند. با اولین مطالعات، تغییراتی در فعالیت سلول های عصبی در هیپوکامپ و قشر آهیانه پشتی گزارش شده است.

با وجود اطلاعات بدست آمده هنوز اعتقاد عمومی این است که این قشرهای حسی اولیه باید بسیار قابل اعتماد باشند زیرا انتظار می رود که اطلاعات را به صورت کاملا درست رمزگذاری کنند!

مترجم: غزل زارعی

منبع خبر