تويت
أي جانب من الحدود المرئية هو الكائن، وأي جانب هو الخلفية؟ اكتشف علماء في معهد سولك للدراسات البيولوجية أن الخلايا العصبية العميقة الموجودة في قشرة الدماغ هي أول من يقرر ذلك.
في الوهم البصري الكلاسيكي «مزهرية روبن»، يمكنك أن ترى إما مزهرية متقنة وإما وجهين متقابلين بأنوف شبه متلامسة. في أي لحظة مفترضة، يعتمد المشهد الذي تتلقاه على: هل ينظر عقلك إلى شكل المزهرية المركزي أنه واجهة الصورة أم خلفيتها؟
حقق الباحثان جون رينولدز وتوم فرانكن تقدمًا في فهم كيفية تحديد الدماغ أي جانب من الحدود المرئية يمثل الواجهة وأيها يكون الخلفية. يسلط البحث الضوء على كيفية تواصل مناطق الدماغ لتفسير المعلومات الحسية وبناء صورة للعالم من حولنا.
يوفر البحث رؤى مهمة حول كيفية معالجة الدماغ للحدود، ما قد يؤدي إلى فهم أفضل للحالات النفسية التي يتعطل فيها الإدراك، كما هو الحال في الفصام.
عندما تشاهد مشهدًا أمامك، تتلقى الخلايا العصبية الفردية في قشرة الدماغ معلومات حول جانب من المشهد، من ثم فإن الخلايا العصبية تتلقى معلومات عن حدود كائن ما، لها سياق أولي ضئيل من الجانب الأمامي.
اكتشف العلماء سابقًا مجموعة من الخلايا التي تشير إلى أي جانب من الحدود ينتمي الكائن، ما يُعرف بـ «ملكية الحدود».
إن إدراك العمق والقدرة على تحديد الأشياء أمامك أمر بالغ الأهمية للبقاء: أهذا رصيف أم ظل أم صخرة أم كهف؟
لم يكن من الواضح تمامًا كيف تحدد الخلايا العصبية في الدماغ ملكية الحدود، افترض بعض العلماء أنه عند مرور المعلومات من العين عبر الدماغ تباعًا إلى مناطق أعمق، تحدث حسابات إضافية في كل منطقة حتى يبني عقلك نموذجًا للمشهد البصري. ما يسمى بمسار «التغذية الأمامية». افترض علماء آخرون أهمية مسار «التغذية الاسترجاعية»، إذ تعالج المناطق الأعمق في الدماغ المعلومات أولًا ثم ترسل هذه الإشارات مرة أخرى إلى المناطق الأولى لمساعدتها على اكتشاف الحدود.
بدأ رينولدز وفرانكن بتحديد الفرضية الصحيحة، إذ استخدموا الأقطاب الكهربية لتسجيل نشاط الخلايا العصبية في طبقات مختلفة من قشرة الدماغ، حين شاهدت الحيوانات صورة كائن مربع على خلفية فارغة.
لاحظ الباحثون أن الخلايا العصبية المكدسة عموديًا في طبقات مختلفة من القشرة تميل إلى الاشتراك في عملية تحديد ملكية الحدود ذاتها، فمثلًا بعض أعمدة الخلايا العصبية تفضل المشاهد التي يكون فيها الجانب الأيسر من الحدود هو الكائن، في حين تفضل أعمدة أخرى أن تكون الجانب الأيمن. يشير هذا الاكتشاف إلى أنه يمكن تنظيم النتائج بطريقة منهجية، وهي وسيلة واعدة لإجراء المزيد من البحث.
كتب الباحثون: «عندما أصبحنا نفهم بنية الدماغ، وكيفية تواصل مجموعات الخلايا العصبية معًا لبناء تمثيلنا الداخلي للعالم الخارجي، فنحن في موقع أفضل لتطوير أدوات التشخيص وعلاج اضطرابات الدماغ التي تتشوه فيها هذه التمثيلات الداخلية، مثل الفصام».
قد تترافق الهلوسة والأوهام المرتبطة بالفصام مع اضطرابات حلقات التغذية الاسترجاعية. سيتابع الباحثون نتائج هذه التجارب لمعرفة كيفية مساهمة المعلومات التي تنقلها التغذية لمعالجة الحدود.
في الوهم البصري الكلاسيكي «مزهرية روبن»، يمكنك أن ترى إما مزهرية متقنة وإما وجهين متقابلين بأنوف شبه متلامسة. في أي لحظة مفترضة، يعتمد المشهد الذي تتلقاه على: هل ينظر عقلك إلى شكل المزهرية المركزي أنه واجهة الصورة أم خلفيتها؟
حقق الباحثان جون رينولدز وتوم فرانكن تقدمًا في فهم كيفية تحديد الدماغ أي جانب من الحدود المرئية يمثل الواجهة وأيها يكون الخلفية. يسلط البحث الضوء على كيفية تواصل مناطق الدماغ لتفسير المعلومات الحسية وبناء صورة للعالم من حولنا.
يوفر البحث رؤى مهمة حول كيفية معالجة الدماغ للحدود، ما قد يؤدي إلى فهم أفضل للحالات النفسية التي يتعطل فيها الإدراك، كما هو الحال في الفصام.
عندما تشاهد مشهدًا أمامك، تتلقى الخلايا العصبية الفردية في قشرة الدماغ معلومات حول جانب من المشهد، من ثم فإن الخلايا العصبية تتلقى معلومات عن حدود كائن ما، لها سياق أولي ضئيل من الجانب الأمامي.
اكتشف العلماء سابقًا مجموعة من الخلايا التي تشير إلى أي جانب من الحدود ينتمي الكائن، ما يُعرف بـ «ملكية الحدود».
إن إدراك العمق والقدرة على تحديد الأشياء أمامك أمر بالغ الأهمية للبقاء: أهذا رصيف أم ظل أم صخرة أم كهف؟
لم يكن من الواضح تمامًا كيف تحدد الخلايا العصبية في الدماغ ملكية الحدود، افترض بعض العلماء أنه عند مرور المعلومات من العين عبر الدماغ تباعًا إلى مناطق أعمق، تحدث حسابات إضافية في كل منطقة حتى يبني عقلك نموذجًا للمشهد البصري. ما يسمى بمسار «التغذية الأمامية». افترض علماء آخرون أهمية مسار «التغذية الاسترجاعية»، إذ تعالج المناطق الأعمق في الدماغ المعلومات أولًا ثم ترسل هذه الإشارات مرة أخرى إلى المناطق الأولى لمساعدتها على اكتشاف الحدود.
بدأ رينولدز وفرانكن بتحديد الفرضية الصحيحة، إذ استخدموا الأقطاب الكهربية لتسجيل نشاط الخلايا العصبية في طبقات مختلفة من قشرة الدماغ، حين شاهدت الحيوانات صورة كائن مربع على خلفية فارغة.
لاحظ الباحثون أن الخلايا العصبية المكدسة عموديًا في طبقات مختلفة من القشرة تميل إلى الاشتراك في عملية تحديد ملكية الحدود ذاتها، فمثلًا بعض أعمدة الخلايا العصبية تفضل المشاهد التي يكون فيها الجانب الأيسر من الحدود هو الكائن، في حين تفضل أعمدة أخرى أن تكون الجانب الأيمن. يشير هذا الاكتشاف إلى أنه يمكن تنظيم النتائج بطريقة منهجية، وهي وسيلة واعدة لإجراء المزيد من البحث.
كتب الباحثون: «عندما أصبحنا نفهم بنية الدماغ، وكيفية تواصل مجموعات الخلايا العصبية معًا لبناء تمثيلنا الداخلي للعالم الخارجي، فنحن في موقع أفضل لتطوير أدوات التشخيص وعلاج اضطرابات الدماغ التي تتشوه فيها هذه التمثيلات الداخلية، مثل الفصام».
قد تترافق الهلوسة والأوهام المرتبطة بالفصام مع اضطرابات حلقات التغذية الاسترجاعية. سيتابع الباحثون نتائج هذه التجارب لمعرفة كيفية مساهمة المعلومات التي تنقلها التغذية لمعالجة الحدود.