اسکن‌های مغز میمون‌ها اطلاعات جدیدی را درباره‌ی کورتکس بینایی فاش کرده است

اسکن‌هایی که از مغز میمون‌ها گرفته شده است، حاوی اطلاعات جدیدی درباره‌ی قسمتی از مغز است که وظیفه‌ی پردازش اطلاعات بینایی را بر عهده دارد.

هنگامی که سیگنال‌های بینایی از چشم‌ها به مغز می‌رسند، مغز این اطلاعات را در یک سلسله مراتبی پردازش می‌کند. بخش‌های خاصی از میدان بینایی روی نواحی خاصی از کورتکس و البته شبکیه منعکس می‌شوند. نقاطی که در میدان بینایی به یکدیگر نزدیک هستند، در مغز نیز توسط نورون‌های نزدیک بهم، پردازش می‌شوند. این استراتژی باعث می‌شود که معادل بسیار دقیقی از میدان بینایی در کورتکس مغز ارائه شود. چنین روش ارائه‌ای چندین بار در سیستم سلسله مراتبی بینایی تکرار می‌شود.

نقشه برداری از کورتکس بینایی

در گام اول، سلول‌های مغزی دقیقا " نقشه" ای از آنچه ما میبینیم تشکیل می‌دهند، که به آن " نقشه‌های رتینو اپتیک" گفته می‌شود. این نقشه‌ها به طور جزئی تغییر شکل داده‌اند، همانگونه که یک نقشه از زمین، هیچگاه عینا آنچه واقعا در کره‌ی زمین وجود دارد را ارائه نمی‌کند. بینایی مرکزی ما، برای مثال، با جزئیات بسیار بیشتری، نسبت به بینایی محیطی ما، پردازش می‌شود و این یکی از آن تفاوت‌هایی است که این نقشه نیز آن را بازتاب می‌دهد. نواحی که در سطوح پایین‌تر سلسله مراتب قرار دارند اطلاعاتی که از نقشه‌ی رتینواپتیک گرفته‌اند را به سطوح بالاتر منتقل می‌کنند و بالعکس. این کار به ما اجازه می‌دهد که در نهایت آنچه می‌بینیم را درک کنیم.

بنابراین، برای درک مکانیزم بینایی، نکته‌ی بسیار مهم این است که این نقشه‌های رتینواپتیک را شناسایی و دقیقا مکان یابی کنیم.

به گفته‌ی پروفسور ویم وندوفل، در گذشته، اطلاعات ما در رابطه با نقشه‌های رتینواپتیک بر مبنای تحقیقات روی حیوانات، مانند نخستین‌ها، بوده است.

او می‌گوید: محققان تفاوت‌های بسیاری را بین میمون‌ها ساکن دنیای گذشته (عمدتا افریقا و آسیا) و میمون‌های ساکن دنیای جدید (آمریکای شمالی، مرکزی و جنوبی) مشاهده کرده‌اند. علاوه بر این، کتب مرجع به این موضوع اشاره می‌کنند که کورتکس بینایی اولیه ما از باندهای موازی نزدیک هم تشکیل شده است، دقیقا مشابه میمون‌های rhesus. در نتیجه، محققان نتیجه گرفته‌اند که کورتکس بینایی انسان بیشتر مشابه با میمون‌های دنیای گذشته می‌باشد.

با این حال، فناوری‌های جدید به ما اجازه می‌دهند که این دیدگاه را دقیقتر کنیم.

وندوفل می‌گوید: ما در مطالعات خود از اسکنر fMRI استفاده کردیم. با استفاده از این اسکن‌ها، ما می‌توانیم میزان فعالیت در قسمت‌های مختلف مغز، که بر اثر یک وظیفه‌ی خاص فعال شده‌اند، را اندازه بگیریم، مثلا این که یک میمون به یک صفحه نمایش خیره شده باشد، و تنها بخش کوچکی از میدان دید او تحریک شده باشد. این فناوری مدتی است که وجود دارد، اما ما توانستیم رزولوشن مکانی آن را به طور فوق العاده‌ای افزایش دهیم، به چیزی کمتر از 0.5 میلیمتر. این بهبود به ما اجازه داد که کل کورتکس بینایی هر میمون را با بیشترین میزان جزئیات ممکن اسکن کنیم، که در گذشته ممکن نبوده است.

این مطالعه نشان داد که نواحی در پایین‌ترین سطح کورتکس بینایی میمون‌های دنیای گذشته، در باندهای موازی همسایه باهم قرار نمی‌گیرند.

وندوفل می‌گوید: در عوض، این نواحی یک سازمان یافتگی پیچیده‌تری از خود نشان می‌دهند. جالب توجه آن که، این سازمان‌دهی مشابه آن چیزی است که پیش‌تر در میمون‌های دنیای جدید دیده شده بود. به بیان دیگر، همان گونه که نقشه‌های جغرافیایی در طول زمان دقیق‌تر می‌شوند، ما نیز باید دانش خود را در رابطه با سازمان‌دهی توپوگرافیک کورتکس بینایی بهبود ببخشیم.

این نقشه‌های بهبود یافته، به ما اجازه خواهند داد که به طور دقیق‌تری در مغز به مسیریابی بپردازیم. ممکن است که کورتکس بینایی در انسان‌ها نیز به طور مشابهی سازمان‌دهی شود، اما مطمئن شدن از آن نیازمند تحقیقات بیشتر، با اسکنرهای دقیق‌تر و قوی‌تر است.

ما باور داریم که کورتکس بینایی انسان‌ها بیشتر شبیه به کورتکس بینایی میمون‌های دنیای گذشته است.

منبع: نیوز مدیکال