جام جم آنلاين: تقريبا 80 درصد ادراك ما از محيط، بستگي به حس بينايي دارد، اما بتازگي يك تحقيق، سوالي چالش‌برانگيز را در اين مورد به وجود آورده: «نقش مغز در بينايي مهم‌تر است يا نقش چشم؟»
يافته‌هاي اخير نشان مي‌دهد احتمالا مغز يك نوع حشره ميوه‌خوار نقش موثرتري در سيستم بينايي اين حشره نسبت به چشم او ايفا مي‌كند. بنا بر آخرين مطالعات انجام شده روي اين حشره، توانايي مغز در ايجاد تصاوير واحد و پيچيده از اطلاعات نوري دريافت شده بسيار مهم‌تر از تاثير اندام بينايي يا چشم است. محققان دانشگاه ويرجينيا به اين نتيجه رسيده‌اند كه مغز لاروهاي اين نوع حشرات ميوه‌خوار با كمك چشم‌هاي خيلي ابتدايي آنها كه تنها 24 گيرنده نوري دارند، تصاوير واضحي از دنياي پيراموني در اختيار آنها قرار مي‌دهد.
لازم به يادآوري است كه چشم انسان بيشتر از 125 ميليون گيرنده نوري دارد. نور كافي يا همان ورودي لازم امكان تبديل داده‌ها به تصوير را براي مغز نسبتا بزرگ اين حشرات فراهم مي‌كند. دكتر بري كوندرون، نوروبيولوژيست از دانشگاه ويرجينيا معتقد است اين يافته‌ها تصور انسان از ديدن را دگرگون خواهد كرد. نتايج تحقيقات حاكي از آن است كه در فرآيند ديدن، داده‌هاي ورودي به اندازه تجزيه و تحليل مغز اهميت ندارند. در اين مورد بخصوص،مغز لارو اين حشره اين قابليت را دارد كه حداقل داده‌هاي ورودي بصري را تجزيه و تحليل كند.
آغاز تحقيقات
جمعي از دانشجويان پروفسور كوندرون در حين انجام يك آزمايش كاملا متفاوت روي سيستم عصبي اين حشرات، متوجه رفتار شگفت‌انگيز آنها شدند. آنها سپس يكسري آزمايشات تجربي را براي تخمين ميزان بينايي لاروهاي حشرات ميوه‌خوار انجام دادند. آزمايشات نشان داد زماني كه يك لارو را ته ظرف مخصوص آزمايشگاهي مهار مي‌كنند، ساير لاروها به سمت آن كشيده مي‌شوند و به او در آزادي از شرايطي كه در آن اسير شده، كمك مي‌كنند.
شواهد حاكي از آن است كه ظاهرا ساير لاروها متوجه تقلاي لارو زنداني مي‌شوند و همين امر است كه آنها را به سمت آن لارو جلب مي‌كند. محققان تلاش كردند با انجام آزمايشات بيشتر متوجه شوند چگونه اين لاروها چنين تحركي را از طرف لارو به دام افتاده درك مي‌كنند. آنها با كمال شگفتي متوجه شدند اين لاروهاي نسبتا نابينا قادر به رويت جنب‌وجوش‌هاي لارو اسير شده هستند. لاروها با تكان سرهايشان به اين سو و آن سو در واقع به نوعي حركات اطرافشان را اسكن مي‌كنند و همين كار در تشخيص شرايط اطراف به آنها كمك مي‌كند. دانشمندان پس از انجام آزمايشات گوناگون به اين جمع‌بندي رسيدند رفتار لاروها حاكي از آن است كه آنها بيشتر از آن كه بشنوند يا ارتعاشات را احساس كنند يا حتي بو بكشند، مي‌بينند. اين نتيجه به دليل قدرت ديد كم و محدود لاروهاي حشرات ميوه‌خوار بسيار شگفت‌انگيز بود.
نكته: در فرآيند ديدن، داده‌هاي ورودي چشم به اندازه تجزيه و تحليل مغز اهميت ندارند. در اين مورد بخصوص ظاهرا مغز لارو حشره ميوه‌خوار اين قابليت را دارد كه حداقل داده‌هاي ورودي بصري را تجزيه و تحليل كند
پروفسور كوندرون مي‌گويد جواب اين معما را بايد در مغز بزرگ و تا اندازه‌اي پيچيده حشرات ميوه‌خوار جستجو كرد. حشرات ميوه‌خوار قادرند با آناليز نقاط نوري، تصاوير مختلف را تا حدودي تشخيص دهند. نحوه ديدن اين حشرات شبيه زماني است كه يك ستاره‌شناس خبره مي‌خواهد با يك تلسكوپ كوچك و با بهره گرفتن از تكنيك‌هاي پيشرفته، محدوديت‌هاي لازم را از سر راه خود بردارد تا بتواند تصوير واضح‌تري از يك ستاره دوردست داشته باشد. پروفسور كوندرون بر اين باور است كه بيشتر موجودات زنده مي‌توانند تصاوير مفيد را با حركت سريع سرشان به اين‌سو و آن‌سو اسكن كنند. از طرف ديگر جذب نقاط نوري كافي به مغز آنها اين اجازه را مي‌دهد كه يك تصوير واضح از كل پيرامون خود داشته باشند.
محققان در ادامه آزمايشات تجربي خود با نمايش يك فيلم ويدئويي از يك لارو محبوس، دريافتند لاروهاي ديگر كماكان تقلا مي‌كنند تا خودشان را به لارو روي صفحه نمايش برسانند. اين رفتار لاروها به دليل آن كه نه ارتعاشي، نه صدا و نه حتي بويي را احساس مي‌كنند، اين فرضيه را اثبات مي‌كند كه لاروها با همان قدرت محدود بينايي قادر به تشخيص شرايط هستند. محققان دريافتند اگر سرعت نمايش فيلم را كم كنند، لاروها كمتر جذب لارو صفحه نمايش مي‌شوند. جالب اينجاست كه لاروها به هيچ‌وجه جلب يك لارو حقيقي اما مرده نمي‌شوند. حتي لارو زنداني ساير گونه‌هاي حشرات نيز براي آنها جذابيتي ندارد. مساله ديگر كه محققان را در تائيد فرضيه‌شان مصمم‌تر كرد اين بود كه لاروها در تاريكي براي پيدا كردن مسير لارو محبوس دچار مشكل شدند.
آيا اين يافته‌ها براي انسان مصداق دارد؟
پروفسور كوندرون در ادامه افزود كه ظاهراً اين لاروها نسبت به جزئيات محيط بسيار حساس هستند. همين مساله باعث مي‌شود كه آنها يك الگوي مناسب براي درك نقش مغز در ارگانيسم‌هاي زنده قلمداد شوند. البته اين قاعده در مورد انسان‌ها نيز تا حدودي صدق مي‌كند. پروفسور كوندرون يادآور شد كه سر لاروها نقش مهمي در اسكن تصاوير پردازش شده به عهده دارد. همين حركات ساده سبب مي‌شود كه چند ورودي براي پردازش در مغز تهيه شود. در نهايت مغز از همه اين اطلاعات يك داده واحد بدست خواهد آورد.
رفتار لاروها از اين نظر شبيه كنار هم قرار دادن پيكسل‌ها در يك عكس است يا مثل اين كه شما مجبور به چيدن قطعات يك پازل براي ديدن تصوير آن شويد. به عقيده پروفسور كوندرون حتي اشخاصي كه با مشكلات حاد بينايي دست به گريبان هستند نيز تمايل دارند سر خود را كمي اين‌طرف و آن‌طرف متمايل كنند. آنها با اين حركت محيط را اسكن مي‌كنند. موضوع وقتي جالب‌تر مي‌شود كه عكس‌العمل خودتان را در يك محيط تاريك به خاطر بياوريد. پروفسور كوندرون در انتها افزود كه يافته‌هاي اخير بسي فراتر از تفكرات پيشين بيولوژيست‌هاست.
حشرات ميوه‌خوار يك الگوي ايده‌آل براي انجام مطالعات بيشتر روي سلول‌هاي عصب بينايي هستند چرا كه اين حشرات در مجموع تنها 20 هزار سلول عصبي دارند در حالي كه انسان‌ها صد ميليارد ياخته عصبي دارند. حتي شباهت‌هايي نيز ميان نحوه عملكرد ياخته‌هاي عصبي در انسان و حشرات ميوه‌خوار وجود دارد. پروفسور كوندرون معتقد است محققان در مدت يك‌سال مي‌توانند تمام سيستم عصبي اين حشرات را كدگذاري كنند و اين كار قطعا راه را براي درك بهتر از نحوه عملكرد ياخته‌هاي عصب بينايي در طيف وسيعي از موجودات زنده همچون انسان هموارتر خواهد كرد.
sciencedaily / مترجم: فرناز حيدري