Home / آخرین اخبار / فراتر از آنچه که به چشم می آید!

فراتر از آنچه که به چشم می آید!

VariableNeurons-RBorn-07-14-2016

نوروسافاری| تغییرپذیری در نورونهای قشر بینایی نشاندهنده تنوع در ورودیهای اطلاعاتی است.

ما باید قدردان نورونهای قشر مغزمان برای بازنمایی عالی دنیایی که میبینیم باشیم. نورونها در پاسخ به محرک های حسی  تصاویر، صداها، مزه ها، بوها و لمس تکانه های الکتریکی شلیک میکنند که به طور الکتریکی مدلی از دنیا را در مغز ما میسازند.

 نورونهای منفرد به قدری اختصاصی عمل میکنند که در پاسخ به داده های بیرونی خاص به طور خاص شلیک میکنند و این به ساختن مدل فوق الذکر کمک میکند. درباره بینایی، این مساله به معنای این است که یک نورون خاص به یک حرکت صعودی و نه حرکت نزولی پاسخ میدهد و همینطور است درباره حرکت به راست و نه به چپ.

    هنوز برخلاف ثبات نورونهای قشری در ترجیح محرک خاص، آنها به طور شگفت آوری در چگونگی پاسخ به تکرار یک محرک حسی آشفته عمل میکنند، ظاهراً شلیک یا عدم شلیک به طور تصادفی رخ میدهد.

    پس چرا اسپایکها در اولین مرتبه تا این حد متغیر هستند؟ دید کلی در این زمینه این است که در طیف سیگنال به نویز، نورونها ماهیتاً نویزی هستند. کاری که مغز میتواند انجام دهد این است که با میانگین گیری پاسخ ها از سلول های بسیار، برای ایجاد یک سیگنال واضح، یک رفتار قابل اعتماد برای بقا تولید کند.

 

    دانشمندان دانشگاه پزشکی هاروارد اکنون تفسیر متفاوتی دارند

    به گزارش نوروسافاری به نقل از وبسایت دانشگاه هاروارد، در مقاله ای که در تاریخ ۱۴ جولای در مجله Neuron چاپ شد، تیمی به سرپرستی Richard Born، استاد نوروبیولوژی هاروارد و Gabriel Kreiman دانشیار چشم پزشکی در بیمارستان کودکان بوستون، گزارش داد که غیرفعال کردن نورونها در قسمتی از قشر بینایی نخستینیان باعث شد که این تغییرپذیری معروف در مناطق قشری نزدیک دیده نشود. نورون ها در مناطق مجاور مناطق نافعال شده، فعالیت داشتند اما اکنون الگوهای شلیک منظم غیرمنتظره ای را در پاسخ به محرک های دیداری تکراری تولید کردند. وقتی که محققان آن مناطق ساکت را دوباره فعال کردند، شلیک ها دوباره نامنظم شد.

Camille Gomez-Laberge محقق نوروبیولوژی HMS و نویسنده اول مشترک مقاله میگوید: “این موضوع بیانگر این مطلب است که احتمالا نورونها فی النفسه نویزی نیستند.” درمقابل محققان میگویند که به نظر میرسد که تغییرپذیری نورونی بازتاب تنوع دروندادهاست.

Gomez-Laberge میگوید: “نورونها بخصوص آنهایی که در قشر مغز هستند هم از نظر عملکرد بسیار تغییرپذیر هستند و هم به شدت با نورون های سراسر مغز ارتباط دوجانبه دارند. ما دریافتیم که این نورونهای نویزی زمانی که ارتباطاتشان در طی مداخله ما کاهش پیدا میکند به طور غیرمنتظره ای باثبات میشوند”.

Born که نویسنده مسئول مشترک مقاله است میگوید: “نتایج این مطالعه ممکن است به ما در فهم اینکه چطور ارتباطات نورون های قشر مغز آنها را به چنین وسیله حسابگر قدرتمندی تبدیل کرده است کمک کند.”

    او میگوید:”با دستکاری برخی از دروندادها نشان دادیم که زیادی دروندادها قسمت بزرگی از تغییرپذیری را میسازند. اما ما هنوز نیاز داریم که درباره اینکه چقدر از آن تغییرپذیری، نویزی است که غیرقابل کاهش است و چقدر از آن به خاطر منابع مختلف درونداد است ، بیشتر بدانیم. آنچه که ما اکنون به آن فکر میکنیم این است که این به واقع تغییرپذیری ارتباطات عملکردی و نه تغییرپذیری شلیک نورون ها است.”

Born میگوید: برای روشن شدن این تفاوت شخص نابینایی را تصور کنید که صدایی را میشنود که به او میگوید چگونه راهش را در یک اتاق پیدا کند. آن صدا میتواند یک منبع باشد. حالا تصور کنید که ۱۰۰ صدا به او میگویند برو به راست، بپیچ به چپ و … . مسیر این شخص نابینا در پاسخ به این همه منبع ممکن است نامنظم شود. درحالی که اگر آن صداهای چندگانه خاموش شوند تغییرپذیری میتواند کاهش پیدا کند. چیز مشابهی هم میتواند در مغز رخ دهد زمانی که دروندادهای چندگانه باعث شلیک نورون ها میشوند. این شلیک ها ممکن است نویز به نظر برسند اما آنها همچنین میتوانند زمینه ای را برای مغز فراهم کنند که بهتر قضاوت کند.

Richard Born میگوید: “آنچه که مغز سعی در انجامش دارد دریافت معنا از آن الگوهای شلیک است که اجازه تشکیل یک مدل از دنیای بیرون را میدهند و ما نمیدانیم که چقدرش نویز و چقدرش سیگنال است.”

Gabriel Kreiman میگوید: “شاید نورونها دست کم تاس نمیریزند (شانسی عمل نمیکنند). عملاً وقتی که ما با دقت زیاد در حال کنترل متغیرهای خارجی و محیط درونی هستیم نورونها کاملاً پایا هستند.”

ترجمه و تلخیص: ژاله علیپور – وبسایت نوروسافاری

لینک گزارش این پژوهش در ژورنال نورون:

Bottom-Up and Top-Down Input Augment the Variability of Cortical Neurons

لینک گزارش خبری در وبسایت دانشگاه هاروارد:

More Than Meets the Eye

بیشتر بخوانید:  پیشگیری از آلزایمر با رژیم غذایی "مایند"

Check Also

در محل کار، خود واقعی تان نباشید/نکاتی برای مدیریت سازمانی

  نوروسافاری | واژه ای که این روزها در دنیای کسب و کار زیاد به …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *