مسیریابی موش‌ها با تماشای همنوعان خود

پژوهشگران نروژی در آزمایش جدیدی نشان داده اند که موش ها فقط با تماشای همنوعان خود می توانند فضاها را بشناسند و مسیر خود را پیدا کنند.

به گزارش ایسنا و به نقل از مدیکال اکسپرس، پژوهشگران "دانشگاه علم و فناوری نروژ" (NTNU) با بررسی اینکه آیا موش ها میتوانند فضاها را فقط با مشاهده کردن بشناسند یا خیر، یک قدم به درک "GPS داخلی" حیوانات و انسان ها نزدیکتر شده اند. پژوهشگران در این پروژه نشان داده اند که موش ها برای کسب اطلاعات در مورد یک مکان خاص، نیازی به کاوش فیزیکی در محیط ندارند؛ بلکه فقط مشاهده یک موش دیگر کافی است.

یادگیری از طریق مشاهده، در بی مهرگان مانند زنبورها، پرندگان، ماهی ها و پستانداران گزارش شده است. یادگیری وظایف و شناختن محیط های جدید، برای حفظ بقا و رفاه یک موجود، حیاتی است. دکتر "توماس دوبلت" (Thomas Doublet)، از پژوهشگران این پروژه گفت:یادگیری از طریق مشاهده، رایج ترین شکل یادگیری از دوران مدرسه تا زندگی روزمره است.

نقشه های مغز

پژوهش ها نشان داده اند که حیوانات و انسانها به لطف شکل گیری نقشه های شناختی در مغز میتوانند در فواصل و فضاها حرکت کنند. در این راستا، انواعی از سلول های عملکردی که زمینه ساز فرآیندهای نقشه برداری شناختی در مغز هستند، پیشنهاد شده اند؛ از جمله سلول های شبکه ای، سلول های مرزی و سلول های مکانی. به طورمثال، سلول مکانی، یک نورون در هیپوکامپ است که با ورود حیوان به یک فضای خاص، فعال می شود.

فرآیندهایی که این نقشه های شناختی و سلول ها را کنترل می کنند، هنوز به خوبی درک نشده اند؛ از جمله اینکه آیا میتوان آن ها را در فضاهایی تشکیل داد که فقط با مشاهده کردن، قابل شناسایی هستند یا اینکه تجربه مستقیم یک فضا موردنیاز است.

موش ها هنگام بررسی نقشه های شناختی مغز، حیوانات بسیار خوبی هستند زیرا توانایی های مسیریابی آن ها به خوبی شناخته شده است. پژوهش های پیشین نشان داده اند که مغز موش ها تنها پس از اکتشاف مستقیم، یک نقشه پایدار را از یک فضای ناشناخته ایجاد می کند. در این جا، این پرسش مطرح می شود که آیا موش ها میتوانند فضاها را فقط با مشاهده کردن و بدون هیچ کاوشی از قبل بشناسند. دوبلت و همکارانش برای یافتن پاسخ این پرسش، آزمایشی را طراحی کردند که تقریبا شبیه به پژوهش قبلی است.

یادگیری مکان پاداش

دوبلت توضیح داد: ما می خواستیم بفهمیم که آیا میتوان نمایش توانایی مربوط به شناخت فضا را از راه دور به دست آورد یا خیر. این موضوع مهمی برای درک چگونگی تولید و تثبیت توانایی شناخت فضا است.

پژوهشگران، یک قفس دو قسمتی را طراحی کردند که یک قفس داخلی و یک قفس بیرونی را در بر داشت. طی این آزمایش، یک موش ناظر در قفس داخلی، تنها با مشاهده یک موش دیگر در قفس بیرونی، از مکان پاداش غذا مطلع شد. پس از انجام دادن آموزش مشاهده، موش ناظر توانست در قفس بیرونی به کاوش بپردازد و پاداش را پیدا کند.

عملکرد موش های ناظر با عملکرد موش هایی مقایسه شد که باید پاداش را بدون آموزش مشاهده ای قبلی پیدا می کردند. موش های ناظر بهتر از موش های ساده عمل کردند و ۱۰۰ درصد موفقیت را در مقابل ۱۲ درصد موفقیت موش های ساده به دست آوردند. این بدان معناست که موش ها می توانند در مورد یک فضای فیزیکی بیاموزند و مکان پاداش را بدون هیچ کاوش فیزیکی قبلی پیدا کنند. بنابراین، فقط مشاهده یک موش دیگر کافی است.

علاوه بر این، پژوهشگران یک آنتاگونیست گیرنده موسوم به "CPP" را به موش ها تزریق کردند تا بررسی کنند که آیا بر عملکرد موش ها تأثیر می گذارد یا خیر. تزریق CPP بر کار مشاهده ای تأثیری نداشت؛ به این معنی که فضای مشاهده شده تنها با مشاهده کردن تثبیت شد و یک نمایش سلولی پایدار، ضروری نبود.

GPS داخلی

دوبلت گفت: پژوهش ما نشان می دهد که بازنمایی شناختی فضایی که با مشاهده شکل می گیرد، پایدار است و میتواند توسط حیوانات برای حرکت مؤثرتر در فضای مشاهده شده استفاده شود. این پژوهش، راهی برای درک بهتر این موضوع است که مغز ما چگونه رفتار همنوعان را نشان می دهد و همچنین، اینکه GPS داخلی ما چگونه کار می کند.

او ادامه داد: اگرچه یافته های این پژوهش ممکن است اطلاعات مهمی برای درک بهتر GPS داخلی ما باشند ولی پژوهش توضیح نمی دهد که این نمایش پایدار دقیقا چیست یا چگونه ایجاد می شود. اینکه آیا ما از همان نورون ها برای نمایش تجربه های مشاهده شده استفاده می کنیم، هنوز مشخص نیست.

این پژوهش، در مجله "Frontiers in Behavioral Neuroscience" به چاپ رسید.