والخلايا عبارة عن خلايا شبكية - خلايا عصبية يعتمد نشاطها على وضع الحيوان في الفضاء، وبالتالي فهي تمثل معلومات تتعلق بالملاحة المكانية، وشارك في الاكتشاف فريق بقيادة اثنين من الحائزين على جائزة نوبل وباحثين من الجامعة العبرية.
دراسة نشرت اليوم في مجلة Nature، كتبه فريق دولي بقيادة وبمشاركة الفائزين بجائزة نوبل البروفيسور يورام بوراك من معهد راكيه للفيزياء ومركز إدموند وليلي سفرا لعلوم الدماغ في الجامعة العبريةيساعد في الكشف عن الآليات التي تعمل بها الخلايا العصبية في الدماغ معًا لتمثيل موضع الحيوان في الفضاء.
وتؤكد الدراسة تنبؤات نظرية منذ 10 سنوات، فيما يتعلق بأنماط النشاط المشترك لهذه الخلايا. وخلافا لما كان عليه الحال في الماضي، عندما كان من الممكن قياس نشاط الخلايا الفردية في الدماغ، فإن الدراسة تدرس نشاط الخلايا العصبية كشبكة كاملة.
ومؤخرًا، تم تطوير تقنية تسمح بتسجيل نشاط آلاف الخلايا العصبية مرة واحدة لدى الحيوانات أثناء سلوكها الطبيعي. وكانت المجموعة البحثية المكونة من إدوارد موسر وماي بريت موسر من جامعة NTNU في النرويج، الحائزين على جائزة نوبل لعام 2014، من بين أول من طبق هذه التقنية في القشرة المخية الأنفية الداخلية، وهي منطقة الدماغ التي توجد بها "خلايا ريج". (الخلايا العصبية هي خلايا عصبية يعتمد نشاطها على موضع الحيوان في الفضاء، وبالتالي فهي تمثل المعلومات المتعلقة بالملاحة في الفضاء).
طور باحثون آخرون في نفس الجامعة طريقة رياضية يمكن من خلالها تحديد السمة المركزية للخلايا الشبكية: تمثيل الموضع على الحيد. هذه الطريقة فريدة من نوعها حيث يمكن تطبيقها أثناء تحرك الحيوان في الفضاء وأثناء نومه. أحد الاستنتاجات الرئيسية للدراسة هو أن أنماط نشاط الخلايا متشابهة جدًا في اليقظة والنوم. وعلى نطاق أوسع، يسلط البحث الضوء على كيفية عمل الخلايا العصبية معًا لتمكين القدرات المعرفية مثل التنقل.
تم إجراء التجارب بواسطة الدكتور ريتشارد جاردنر تحت إشراف البروفيسور إدوارد موسر والبروفيسور ماي بريت موسر. قام إريك هيرمانسن، طالب الدكتوراه في جامعة NTNU، بتحليل التسجيلات العصبية باستخدام الأساليب الرياضية التي طورها مع البروفيسور نيلز باس والبروفيسور بنيامين دن. الدكتور ماريوس باتشيتريو (HHMI، الولايات المتحدة الأمريكية) والبروفيسور يورام بوراك من الجامعة العبرية هما أيضًا شريكان في البحث.
البروفيسور يورام بوراك من معهد راكيه للفيزياء ومركز إدموند وليلي سفرا لعلوم الدماغ في الجامعة العبرية: "إن هذا البحث هو نتاج عصر جديد في أبحاث الدماغ، حيث يمكن ملاحظة نشاط العديد من الخلايا العصبية في وقت واحد، وفحص كيفية عملها معًا. ولذلك فمن الممكن ربط هذه الملاحظات بالنماذج النظرية التي تتناول ديناميكيات الشبكات العصبية، بطريقة لم تكن ممكنة من قبل. إن نتائج البحث مثيرة بالنسبة لي، لأنها تؤكد نظرية كنت قد شاركت في تطويرها قبل حوالي عشر سنوات، على أساس نشاط الخلايا البدينة في الدماغ".
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
