دانشمندان با ابداع سیستمی جدید برای بررسی افکار موش ها دریافتند که این حیوانات میتوانند فعالیت مغز خود را برای تصور مکان های دوردست کنترل کنند.
قوه ی تخیل یکی از پیچیده ترین و جادویی ترین عملکردهای مغز انسان است، ولی تحقیقات جدید نشان می دهد که ما تنها گونه با توانایی به پرواز درآوردن چشم ذهن نیستیم. یافته های یک مطالعه ی جدید نشان می دهد که حتی خرموش های کوچک هم این توانایی را دارند و میتوانند سفرهای تخیلی را رویاپردازی کنند و در ذهن خود به مکان های غیرواقعی سفر کنند.
خرموش ها هم مانند انسان در بخشی از مغز به نام هیپوکامپ که مسوول حافظه و تخیل است، دارای نورون هایی هستند که با نام «سلول های مکانی» شناخته می شود. وقتی که جوندگان در اطراف پرسه می زنند، سلول های مکانی در پیکربندی های متغیر دائمی تحریک می شود و محیطی را نشان می دهد که حیوان هر لحظه در آن قرار می گیرد. در واقع نقش این سلول ها بازنمایی مکان در فضا یا یک «نقشه ی شناختی» است.
الگوی تحریک سلول های مکانی در هیپوکامپ انسان هم به عنوان نقشه های شناختی، یادآوری و بخاطر سپرده می شود. انسان میتواند این نقشه ها را مانند مدل های ذهنی محیط های تجربه شده ی قبلی، در هر لحظه به خاطر آورد و تخیلاتش را دنبال کند، بنابراین این نقشه به ما اجازه می دهد که بدون حرکت دادن بدنمان در تخیلات به مکان های دوردست سفر کنیم.
محققان کنجکاو بودند که آیا امکان دارد موش ها هم از توانایی مشابهی برای گذراندن ذهن از نقشه های شناختی برخوردار باشند یا خیر؛ بنابراین برای انجام آزمایش یک واسط مغز و ماشین (BMI) ساختند که میتواند الگوهای تحریک سلول های هیپوکامپ حیوانات را رمزگشایی کند. سپس خرموش ها را روی تردمیل های کروی شکل قرار دادند و حرکات آنها را به یک محیط واقعیت مجازی ۳۶۰ درجه تبدیل کردند که روی صفحه ای نمایش داده می شد.
درحالی که موش ها یاد گرفتند در محدوده ی دیجیتال راه بروند و پاداش بگیرند، رمزگشا نیز توانست نحوه ی تبدیل الگوهای تحریک هیپوکامپ به حرکت در محیط را رمزگشایی کند. وقتی که واسط مغز و ماشین به اندازه ی کافی آموزش دید، محققان تردمیل ها را غیرفعال کردند تا موش ها بتوانند در محیط مجازی سفر کنند و فقط با استفاده از افکارشان پاداش بگیرند.
همزمان با حرکت موش، سیستم واسط مغز و ماشین فعالیت هیپوکامپ موش را ثبت می کند. محققان در صفحه ی نمایش می بینند که وقتی موش برای رسیدن به هدف حرکت می کند، کدام نورون ها فعال می شود. این سیگنال ها با ایجاد زمینه ای برای واسط مغز و ماشین فعالیت هیپوکامپ مغز را به اعمال روی صفحه تبدیل می کند.
محققان در مطالعه ی منتشرشده نوشته اند که موش ها با کنترل هیپوکامپ خود، موفق شدند تا مسیرهای کارآمدی برای رسیدن به هر هدف ایجاد کنند. چونگشی لای، نویسنده ی مطالعه می گوید: «خرموش واقعاً میتواند نمایش مکان های محیطی را بدون اینکه آنجا باشد، فعال کند.» لای افزود که حتی اگر بدن خرموش بطور فیزیکی ثابت باشد، میتواند افکار فرازمانی اش را به مکان های بسیار دور بفرستد.
خرموش ها بعداز این که توانایی هایشان را در زمینه ی حرکت در محیط مجازی با استفاده از تخیل نشان دادند، به چالش کشیده شدند تا در ناحیه ی ذهنی یک شی را بردارند و حرکت بدهند. محققان این فعالیت را «تمرین جِدای» نامیدند. خرموش ها این بار هم بدون هیچ مشکلی خودشان را در حال جابجایی اشیا تصور کردند.
آلبرت لی، نویسنده ی مطالعه می گوید: «تصور کردن یکی از توانایی های قابل توجه انسان است. اکنون ما دریافتیم که حیوانات نیز از این توانایی برخوردار هستند و راهی برای پژوهش این موضوع پیدا کردیم.»
نتیجه ی شگفت انگیز همه ی این آزمایش ها این است که بنظر میرسد خرموش ها هم دقیقاً مانند انسان می توانند کنترل فعالیت هیپوکامپ خود را به دست بگیرند. زمانی که جوندگان در محیط خیالی حرکت می کردند، می توانستند الگوهای منحصربه فردی از فعالیت عصبی خود را برای چند ثانیه حفظ کنند. بنابراین می توانند افکار خود را برای یک دوره ی زمانی واقعی در یک مکان ثابت نگه دارند.
تیموتی هریس، نویسنده ی مطالعه که از یافته های غیرمنتظره شگفت زده شده بود، گفت: «نکته ی خارق العاده این است که چگونه خرموش ها یاد می گیرند برای مدت های بسیار طولانی در مورد یک مکان خاص فکر کنند. شاید تصورات ما از دامنه ی توجه یک خرموش ساده لوحانه باشد.»
یافته های مطالعه در نشریه ساینس منتشر شده است.
- 10
- 2
