انتشار این مقاله

دستاوردهای عظیم (۶۴): به دنبال GPS مغز با جان اوکیف

در سال ۱۹۷۱، جان اوکیف، که قبلا در دانشگاه مک‌گیل بود ولی در حال حاضر در دانشگاه کالج لندن فعالیت می‌کند، اولین اجزای GPS مغز را در هیپوکامپ موش کشف کرد. هیپوکامپ منطقه‌ای در مغز است که در حافظه نقش اساسی دارد.

در سال ۱۹۷۱، جان اوکیف (John O’Keefe)، که قبلا در دانشگاه مک‌گیل بود ولی در حال حاضر در دانشگاه کالج لندن فعالیت می‌کند، اولین اجزای GPS مغز را در هیپوکامپ موش کشف کرد. هیپوکامپ منطقه‌ای در مغز است که در حافظه نقش اساسی دارد. اوکیف هنگامی که حیوانات را به حال خود گذاشته بود تا در محیط خود حرکت کنند، فعالیت هر یک از نورون‌هایشان را ثبت می‌کرد.  او دسته‌ای از نورون‌ها را کشف کرد که فقط در هنگامی که موش در نقاط خاصی از محیط خود قرار می‌گرفت، تحریک می‌شدند. او این نورون‌ها را “Place cells” نامید، و فرض را بر این گذاشت که هیپوکامپ یک نقشه داخلی از فضای اطراف خود را در درون خود دارد و این “Place cell” ها در واقع نماینده موقعیت‌هایی هستند که حیوان در آنجا حضور دارد یا قبلا داشته‌است.

کشف “place cell” ها تغییر اساسی را در فهم ما از هیپوکامپ ایجاد کرد. به طوری که دیگر هیپوکامپ صرفاً یک ساختاری نیست که فقط تخصیص‌یافته به حافظه اخباری باشد، بلکه بخشی مهم از سیستم جهت‌یابی ما در فضای اطرافمان نیز می‌باشد. در سال ۱۹۹۶ دو دانشمند به دیدار اوکیف در آزمایشگاهش رفتند و کار را بر روی پروژه شروع کردند.

فعالیت Place cell به تنهایی نمی‌تواند عامل توانایی موش در یادگیری گشت‌وگذار محیط اطراف خود باشد. Edvard Moser و Maybritt Moser از انستیتو نوروساینس Kavli دانشگاه نروژ، بعد از این که مشاهده کردند Place cell ها حتی با وجود آسیب در مدار نورورنی هیپوکامپ به فعالیت خود ادامه می‌دهند، به بررسی این مسئله پرداختند. استدلال بر این بود که سیگنال‌های فضایی از جای دیگری منشا می‌گیرند، همچنین محققان با مطالعه بر روی موش‌های سرگردان، سلول‌های نورونی منفردی را از ناحیه‌ای از مغز ثبت کردند که ارتباطات مستقیمی با هیپوکامپ داشتند: قشر Entorhinal.

همانند Place cell ها برخی سلول‌های ثبت‌شده در محیط‌های مشخصی تحریک می‌شدند و دوباره خاموش می‌شدند. برخلاف Place cell ها، سلول‌های قشر Entorhinal تنها به مدت بسیار کمی خاموش میماندند و کمی بعد دوباره فعال می‌شدند. تیم با گسترش محیط اطراف موش‌ها مشاهده کرد که سلول‌ها هم در بازه‌های دقیق و با تکرار بیشتر فعال می‌شدند. فعالیت هر سلول جداگانه شبکه‌ای از فضاهای مثلثی‌شکل را می‌سازد که شبیه یک شطرنج چینی است.  در سال ۲۰۰۵ Grid cell ها هم در موش‌‌ها، خفاش‌ها، میمون‌ها و انسان‌ها کشف شدند.

May-britt Moser می‌گوید:

این سلول دقیقا می‌داند که کجا فعال باشد و کجا غیرفعال بماند.

به نظر می‌آید که این سلول‌ها نقاط مرجع پایداری را برای ردیابی نقاط جغرافیایی خاصی ایجاد می‌کنند. همچنین چون Grid cell ها همچون وروردی برای Place cell ها عمل می‌کنند، تیم Mosers حدس می‌زند که Grid cell مسئول تصمیم‌گیری در مورد فواصل در محیط اطراف هستند. John O’keefe ، Edvard Moser و May-Britt Moser به خاطر کشف Grid cell و Place Cell مشترکا برنده جایزه نوبل ۲۰۱۴ در فیزیولوژی یا پزشکی شدند.

نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

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