حشراتی که با مغز می‌بینند
تقریبا 80 درصد ادراک ما از محیط، بستگی به حس بینایی دارد، اما بتازگی یک تحقیق، سوالی چالش‌برانگیز را در این مورد به وجود آورده: «نقش مغز در بینایی مهم‌تر است یا نقش چشم؟»
یافته‌های اخیر نشان می‌دهد احتمالا مغز یک نوع حشره میوه‌خوار نقش موثرتری در سیستم بینایی این حشره نسبت به چشم او ایفا می‌کند.
بنا بر آخرین مطالعات انجام شده روی این حشره، توانایی مغز در ایجاد تصاویر واحد و پیچیده از اطلاعات نوری دریافت شده بسیار مهم‌تر از تاثیر اندام بینایی یا چشم است.
محققان دانشگاه ویرجینیا به این نتیجه رسیده‌اند که مغز لاروهای این نوع حشرات میوه‌خوار با کمک چشم‌های خیلی ابتدایی آنها که تنها 24 گیرنده نوری دارند، تصاویر واضحی از دنیای پیرامونی در اختیار آنها قرار می‌دهد.
لازم به یادآوری است که چشم انسان بیشتر از 125 میلیون گیرنده نوری دارد. نور کافی یا همان ورودی لازم امکان تبدیل داده‌ها به تصویر را برای مغز نسبتا بزرگ این حشرات فراهم می‌کند.
دکتر بری کوندرون، نوروبیولوژیست از دانشگاه ویرجینیا معتقد است این یافته‌ها تصور انسان از دیدن را دگرگون خواهد کرد. نتایج تحقیقات حاکی از آن است که در فرآیند دیدن، داده‌های ورودی به اندازه تجزیه و تحلیل مغز اهمیت ندارند. در این مورد بخصوص،مغز لارو این حشره این قابلیت را دارد که حداقل داده‌های ورودی بصری را تجزیه و تحلیل کند.
جمعی از دانشجویان پروفسور کوندرون در حین انجام یک آزمایش کاملا متفاوت روی سیستم عصبی این حشرات، متوجه رفتار شگفت‌انگیز آنها شدند. آنها سپس یکسری آزمایشات تجربی را برای تخمین میزان بینایی لاروهای حشرات میوه‌خوار انجام دادند.
آزمایشات نشان داد زمانی که یک لارو را ته ظرف مخصوص آزمایشگاهی مهار می‌کنند، سایر لاروها به سمت آن کشیده می‌شوند و به او در آزادی از شرایطی که در آن اسیر شده، کمک می‌کنند.
شواهد حاکی از آن است که ظاهرا سایر لاروها متوجه تقلای لارو زندانی می‌شوند و همین امر است که آنها را به سمت آن لارو جلب می‌کند. محققان تلاش کردند با انجام آزمایشات بیشتر متوجه شوند چگونه این لاروها چنین تحرکی را از طرف لارو به دام افتاده درک می‌کنند.
آنها با کمال شگفتی متوجه شدند این لاروهای نسبتا نابینا قادر به رویت جنب‌وجوش‌های لارو اسیر شده هستند. لاروها با تکان سرهایشان به این سو و آن سو در واقع به نوعی حرکات اطرافشان را اسکن می‌کنند و همین کار در تشخیص شرایط اطراف به آنها کمک می‌کند.
دانشمندان پس از انجام آزمایشات گوناگون به این جمع‌بندی رسیدند رفتار لاروها حاکی از آن است که آنها بیشتر از آن که بشنوند یا ارتعاشات را احساس کنند یا حتی بو بکشند، می‌بینند. این نتیجه به دلیل قدرت دید کم و محدود لاروهای حشرات میوه‌خوار بسیار شگفت‌انگیز بود.
پروفسور کوندرون می‌گوید جواب این معما را باید در مغز بزرگ و تا اندازه‌ای پیچیده حشرات میوه‌خوار جستجو کرد. حشرات میوه‌خوار قادرند با آنالیز نقاط نوری، تصاویر مختلف را تا حدودی تشخیص دهند.
نحوه دیدن این حشرات شبیه زمانی است که یک ستاره‌شناس خبره می‌خواهد با یک تلسکوپ کوچک و با بهره گرفتن از تکنیک‌های پیشرفته، محدودیت‌های لازم را از سر راه خود بردارد تا بتواند تصویر واضح‌تری از یک ستاره دوردست داشته باشد.
پروفسور کوندرون بر این باور است که بیشتر موجودات زنده می‌توانند تصاویر مفید را با حرکت سریع سرشان به این‌سو و آن‌سو اسکن کنند. از طرف دیگر جذب نقاط نوری کافی به مغز آنها این اجازه را می‌دهد که یک تصویر واضح از کل پیرامون خود داشته باشند.
محققان در ادامه آزمایشات تجربی خود با نمایش یک فیلم ویدئویی از یک لارو محبوس، دریافتند لاروهای دیگر کماکان تقلا می‌کنند تا خودشان را به لارو روی صفحه نمایش برسانند. این رفتار لاروها به دلیل آن که نه ارتعاشی، نه صدا و نه حتی بویی را احساس می‌کنند، این فرضیه را اثبات می‌کند که لاروها با همان قدرت محدود بینایی قادر به تشخیص شرایط هستند.
محققان دریافتند اگر سرعت نمایش فیلم را کم کنند، لاروها کمتر جذب لارو صفحه نمایش می‌شوند. جالب اینجاست که لاروها به هیچ‌وجه جلب یک لارو حقیقی اما مرده نمی‌شوند. حتی لارو زندانی سایر گونه‌های حشرات نیز برای آنها جذابیتی ندارد. مساله دیگر که محققان را در تائید فرضیه‌شان مصمم‌تر کرد این بود که لاروها در تاریکی برای پیدا کردن مسیر لارو محبوس دچار مشکل شدند.
پروفسور کوندرون در ادامه افزود که ظاهراً این لاروها نسبت به جزئیات محیط بسیار حساس هستند. همین مساله باعث می‌شود که آنها یک الگوی مناسب برای درک نقش مغز در ارگانیسم‌های زنده قلمداد شوند.
البته این قاعده در مورد انسان‌ها نیز تا حدودی صدق می‌کند. پروفسور کوندرون یادآور شد که سر لاروها نقش مهمی در اسکن تصاویر پردازش شده به عهده دارد. همین حرکات ساده سبب می‌شود که چند ورودی برای پردازش در مغز تهیه شود. در نهایت مغز از همه این اطلاعات یک داده واحد بدست خواهد آورد.
رفتار لاروها از این نظر شبیه کنار هم قرار دادن پیکسل‌ها در یک عکس است یا مثل این که شما مجبور به چیدن قطعات یک پازل برای دیدن تصویر آن شوید. به عقیده پروفسور کوندرون حتی اشخاصی که با مشکلات حاد بینایی دست به گریبان هستند نیز تمایل دارند سر خود را کمی این‌طرف و آن‌طرف متمایل کنند.
آنها با این حرکت محیط را اسکن می‌کنند. موضوع وقتی جالب‌تر می‌شود که عکس‌العمل خودتان را در یک محیط تاریک به خاطر بیاورید. پروفسور کوندرون در انتها افزود که یافته‌های اخیر بسی فراتر از تفکرات پیشین بیولوژیست‌هاست.
حشرات میوه‌خوار یک الگوی ایده‌آل برای انجام مطالعات بیشتر روی سلول‌های عصب بینایی هستند چرا که این حشرات در مجموع تنها 20 هزار سلول عصبی دارند در حالی که انسان‌ها صد میلیارد یاخته عصبی دارند. حتی شباهت‌هایی نیز میان نحوه عملکرد یاخته‌های عصبی در انسان و حشرات میوه‌خوار وجود دارد.
پروفسور کوندرون معتقد است محققان در مدت یک‌سال می‌توانند تمام سیستم عصبی این حشرات را کدگذاری کنند و این کار قطعا راه را برای درک بهتر از نحوه عملکرد یاخته‌های عصب بینایی در طیف وسیعی از موجودات زنده همچون انسان هموارتر خواهد کرد.
منبع: konjkav.com
آیا این یافته‌ها برای انسان مصداق دارد؟
آغاز تحقیقات
