یک فرد می‌تواند هزاران رنگ و شکل متمایز را بصورت بینایی تشخیص دهد ولی چگونه مغز تمامی این اطلاعات را پردازش می‌کند؟ دانشمندان قبلا بر این باور بودند سیستم بینایی ابتدا شکل و رنگ را توسط مجموعه‌های متفاوتی از نورونها کدگذاری کرده و سپس آنها را با یکدیگر ادغام می‌کند. ولی مطالعه جدید از محققان Salk که در نشریه Science منتشر شده‌است، نشان می‌دهد نورونهایی وجود دارند که بصورت انتخابی به ترکیبات رنگ و شکل پاسخ می‌دهند.
ادوارد کالاوِی، مولف ارشد این مطالعه و استاد آزمایشگاه سیستمهای نوروبیولوژی Salk می‌گوید: “حسگرهای ژنتیکی و تکنولوژی‌های تصویر برداری جدید ما را قادر ساخته است تا ارتباط میان مدارهای بینایی که رنگ و شکل را پردازش می‌کنند، عمیق‌تر بررسی کنیم. این نتایج؛ دید ارزشمندی در مورد چگونگی ارتباط مدارهای بینایی و سازمان یابی آنها در مغز فراهم می‌کند.”
مشابه یک دوربین دیجیتال، سلولهای حساس به نور در چشم (فوتورسپتورها) طول موجهایی از نور را در بازه‌های مخصوص و موقعیتهای مشخص، تشخیص می‌دهند. سپس این اطلاعات از طریق عصب بینایی به نورونهای قشر بینایی که اطلاعات را تفسیر کرده و به رمزگشایی از اجزای تصویر می‌پردازند، ارسال می‌شود. دانشمندان مدتهای زیادی بر این باور بودند رنگ و شکل بصورت جداگانه استخراج شده و سپس تنها در مراکز بالاترمغزی ترکیب می‌شوند. ولی محققان Salk نشان دادند آنها خیلی زودتر با یکدیگر ترکیب می‌شوند.
آنوپام گارگ، دانشجوی دکترا در آزمایشگاه کالاوِی اذعان دارد: “هدف مطالعه ما، فهم بهتر از این پرسش بود که چگونه سیستم بینایی، رنگها و اشکال محرک بینایی را پردازش می‌کند. ما قصد داشتیم تکنیکهای تصویر برداری جدید را برای پاسخ دادن به این پرسشهای طولانی مدت در مورد پردازش بینایی، بکار گیریم.”
مطالعه بیشتر: https://virtualdr.ir/2019/05/17/%d9%86%d9%88%d8%b1%d9%88%d9%86%d9%87%d8%a7%db%8c-%d8%b4%db%8c%d8%b1%db%8c%d9%86%db%8c/
محققان از تکنولوژی تصویر برداری در کنار حسگرهای کدگذاری شده ژنتیکی بمنظور مطالعه عملکرد هزاران نورون منفرد دخیل در پردازش رنگ و شکل در قشر بینایی اولیه، استفاده کردند. حین دوره‌های ثبت طولانی مدت، نزدیک به ۵۰۰ ترکیب رنگ و شکل بمنظور یافتن محرک مسئول تحریک هر نورون پاسخ دهنده بینایی، بررسی شدند.
تیم دریافت نورونهای بینایی بصورت انتخابی به رنگ و شکل در داخل یک طیف پاسخ دادند؛ درحالیکه برخی نورونها تنها به یک رنگ یا شکل خاص پاسخ دادند. این مورد، برخلاف باور قبلی در مورد پردازش بینایی است.
پیچا لی، مولف دستیار و دستیار پسادکترا در آزمایشگاه کالاوِی می‌گوید: “مغز ما اطلاعات بینایی را بصورت کارآمد با استفاده از مدارهایی که بصورت هوشمندانه طراحی شده‌اند، کدگذاری می‌کند. برخلاف مبحث تدریسی در کلاسهای درس مبنی بر اینکه رنگ و شکل بصورت جداگانه در قشر بینایی اولیه پردازش شده و سپس با مکانیسمهای ناشناخته ادغام می‌شوند، مغز رنگ و شکل را با هم بصورت جامع کدگذاری می‌کند.”
کالاوِی اذعان دارد: “طی ۲۰ سال اخیر، من قصد داشتم از چگونگی پردازش رنگ توسط سیستم بینایی، اطلاع کسب کنم و این برای من حقیقتا هیجان انگیز بود. این کشف، بر یک فهم پایه‌ای از چگونگی انجام محاسبات توسط مدارهای عصبی که به بینایی رنگ منجر می‌شود، استوار است. ما قصد داریم از این یافته‌ها بمنظور مشخص کردن اینکه چگونه نورونها در قشر بینایی با یکدیگر برای استخراج رنگها و شکلها فعالیت می‌کنند، بهره جوئیم.”
