کشف جدید درباره منطقه باستانی مغز؛ مهمتر از آنچه قبلا تصور می‌شد!

محققان موسسه علوم اعصاب هلند دریافتند که کولیکولوس فوقانی (Superior Colliculus)، ناحیه‌ای از مغز که در طول تکامل حفظ شده است، نقشی بسیار حیاتی‌تر نسبت به آنچه قبلا تصور می‌شد در بینایی ایفا می‌کند.

وقتی به چیزی نگاه می‌کنیم، به‌راحتی می توانیم یک شی را از پس زمینه تشخیص دهیم. در حالیکه این یک موضع بدیهی و پیش‌پاافتاده برای ما به‌نظر می‌رسد، اما نحوه انجام آن توسط مغز هنوز بسیار پیچیده است. مدتهاست که مشخص شده ناحیه ای از مغز به نام قشر بینایی در این فرآیند نقش دارد. با این حال حیواناتی وجود دارند که در آنها این منطقه بسیار کمتر از ما توسعه یافته است یا اصلاً وجود ندارد. پس چگونه این حیوانات وقتی یک طعمه یا شکارچی در یک پس زمینه شلوغ به آنها نزدیک می‌شود را می‌بینند؟! آیا بازیکن دیگری می‌تواند در این فرآیند پیچیده درگیر باشد؟!

اطلاعات بصری از شبکیه ما به قشر بینایی و همچنین تا حدی به ساختاری به نام کولیکولوس فوقانی منتقل می‌شود. این سیستم بینایی باستانی مشترک همه طبقات مهره‌داران است، از ماهی گرفته تا دوزیستان، خزندگان، پرندگان و پستانداران. نکته قابل‌توجه است که این ساختار در طول تکامل حفظ شده است، اما اندازه نسبی بین موجودات مختلف بسیار متفاوت است. به عنوان مثال، کولیکولوس فوقانی در ماهی‌ها و پرندگان نسبتاً بزرگ است در حالیکه در ماده خاکستری در انسان، این ساختار به اندازه یک نخود کوچک است.

دو مسیر موازی!

لئونی کازمیر و همکارانش از گروه‌های الکساندر هایمل و پیتر رولفسما برای اینکه بفهمند کولیکولوس فوقانی دقیقاً چه کاری انجام می‌دهد، موش‌ها و توانایی آنها در تشخیص اشیا از پس‌زمینه را مطالعه کردند. موش مدل جالبی است زیرا مغزش مانند انسان دو مسیر موازی دارد؛ هم قشر بینایی و هم کولیکولوس فوقانی. موش‌ها برای تشخیص چهره‌ها از پس‌زمینه که در سمت چپ یا راست تصویر ظاهر می‌شد، آموزش دیده بودند. با حرکت زبان به سمت چپ یا راست، موش‌ها گزارش دادند که تصویر در کدام سمت ظاهر شده است.

الکساندر هایمل درباره این تحقیق گفت:

تحقیقات قبلی قبلاً نشان داده بود که اگر قشر بینایی موش را خاموش کنید، یک موش همچنان می‌تواند کار خود را به‌درستی انجام دهد که نشان می‌دهد یک مسیر موازی برای تشخیص اشیاء بصری وجود دارد. در این مطالعه، ما کولیکولوس فوقانی را با استفاده از اپتوژنتیک خاموش کردیم تا ببینیم چه تاثیری خواهد داشت. برخلاف مطالعه قبلی، موش‌ها در تشخیص اشیا پس‌زمینه بدتر شدند که نشان می‌دهد کولیکولوس فوقانی در این فرآیند نقش مهمی را ایفا می‌کند. اندازه‌گیری‌های ما همچنین نشان داد که اطلاعات مربوط به تکلیف بصری در کولیکولوس فوقانی وجود دارد و این اطلاعات در لحظه‌ای که موش مرتکب اشتباه می‌شود، کمتر است. بنابراین، عملکرد آن در کار با آنچه که ما اندازه‌گیری می‌کنیم همبستگی دارد.

عملکرد در انسان

نحوه عملکرد این روش در انسان هنوز کاملاً مشخص نیست. اگرچه انسان‌ها نیز دو سیستم موازی دارند، قشر بینایی آنها بسیار توسعه یافته‌تر است. بنابراین کولیکولوس فوقانی ممکن است نقش کمتری در انسان ایفا کند. مشخص است که لحظه‌ای که شخصی شروع به تکان خوردن می‌کند، کولیکولوس فوقانی نگاه شما را به آنجا هدایت می‌کند. همچنین قابل‌توجه است که کسانی که نابینا هستند با ضایعه مضاعف در قشر بینایی هیچ چیزی را آگاهانه نمی‌بینند اما اغلب هنوز می‌توانند حرکت کرده و از اشیا دوری کنند! این تحقیقات نشان می‌دهد که کولیکولوس فوقانی ممکن است مسئول این کار باشد و بنابراین این احتمال وجود دارد که این ناحیه بیش از آنچه ما فکر می‌کردیم در بخش بینایی ما تاثیر داشته باشد.

منبع: Scitechdaily