في دراسة رائدة، نجح العلماء في تحديد “عداد مسافات” داخل الدماغ عن طريق تسجيل النشاط العصبي للفئران أثناء الجري بدقة.
راقب الباحثون منطقة حيوية للملاحة والذاكرة بينما استكشفت الفئران ساحة محصورة.
لاحظ الفريق أن خلايا معينة أظهرت نمط إطلاق نار يشبه عداد المسافات، حيث سجلت نشاطًا مع كل خطوة متتالية اتخذها الحيوان.
أشارت الأبحاث اللاحقة التي شملت مشاركين بشريين يجتازون نسخة مكبرة من اختبار الملاحة الخاص بالفئران إلى وجود آلية مماثلة داخل الدماغ البشري.
تقدم الدراسة، التي نُشرت في مجلة Current Biology المرموقة، دليلًا مقنعًا على أن النشاط الإيقاعي لـ “خلايا الشبكة” يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالقدرة على تقييم المسافة المقطوعة بدقة.
يشرح البروفيسور جيمس آينج، الباحث الرئيسي من جامعة سانت أندروز: “تخيل التنقل بين مطبخك وغرفة المعيشة. [هذه الخلايا] موجودة في جزء الدماغ المسؤول عن تلك الخريطة الداخلية – القدرة على وضع نفسك عقليًا داخل البيئة”.
تسلط هذه الأبحاث الضوء على الأعمال الداخلية للخريطة الداخلية لدماغنا والتداعيات المحتملة عندما يتعطل هذا النظام. يؤدي تعطيل النشاط الإيقاعي لعداد المسافات من خلال التلاعب البيئي إلى حدوث أخطاء في تقدير المسافة في كل من الفئران والبشر.
يتجلى هذه الظاهرة في سيناريوهات العالم الحقيقي مثل التنقل في الظلام أو الضباب الكثيف، حيث يؤدي غياب الإشارات المرئية إلى تعريض قدرتنا على قياس المسافات بشكل موثوق للخطر.
لفحص ذلك تجريبيًا، قام الباحثون بتدريب الفئران على قطع مسافة محددة مسبقًا داخل ساحة مستطيلة، ومكافأة الإكمال الدقيق بقطعة من حبوب الشوكولاتة.
عندما اجتازت الفئران بدقة المسافة المستهدفة، أظهرت خلايا عداد المسافات أنماط إطلاق منتظمة، تحدث كل 30 سم تقريبًا من المسافة المقطوعة.
أوضح البروفيسور آينج: “كلما كان نمط إطلاق النار أكثر اتساقًا، أصبح الحيوانات أكثر كفاءة في الحكم على المسافة المطلوبة للحصول على المكافأة”.
تمكن الباحثون من توثيق عداد المسافات في الدماغ لأنه تتبع بدقة المسافة التي قطعتها الفئران.
والأهم من ذلك، أن التغييرات في شكل الساحة أدت إلى تعطيل أنماط إطلاق النار المنتظمة، مما تسبب في معاناة الفئران في تحديد المسافة بدقة إلى نقطة البداية للحصول على مكافأتها.
قال البروفيسور آينج: “إنه أمر رائع للغاية. يبدو أنهم يظهرون استخفافًا ثابتًا. يبدو أن عدم انتظام الإشارة يتسبب في توقفهم قبل الأوان”.
استخلص العلماء تشابهًا مع الاختفاء المفاجئ للمعالم المرئية في الظروف الضبابية.
“في حين أنه من المفهوم على نطاق واسع أن الضباب يجعل الملاحة صعبة، فربما لا يحظى بتقدير كبير أنه يضعف أيضًا قدرتنا على تقدير المسافة بدقة”.
للتحقق من صحة هذه النتائج في البشر، كرر الباحثون تجربة الفئران على نطاق أوسع، وقاموا ببناء ساحة أبعادها 12 مترًا × 6 أمتار داخل اتحاد الطلاب بالجامعة. تم تكليف المتطوعين بأداء نفس المهمة التي قامت بها الفئران – المشي لمسافة معينة والعودة إلى الأصل.
بالنظر إلى أداء الفئران، قام المشاركون البشريون باستمرار وبدقة بتقدير المسافة داخل حاوية مستطيلة متناظرة. ومع ذلك، عندما قام الباحثون بالتلاعب في شكل الساحة عن طريق تغيير موضع الجدران، بدأ المشاركون في ارتكاب الأخطاء.
لاحظ البروفيسور آينج: “تُظهر الفئران والبشر تعلمًا سريعًا في مهمة تقدير المسافة. ومع ذلك، عندما يتم تغيير البيئة بطريقة معروفة بأنها تشوه الإشارة في الفئران، فإننا نلاحظ نمطًا سلوكيًا مطابقًا في البشر”.
بالإضافة إلى تقديم رؤى قيمة حول الملاحة البشرية، يقترح العلماء أن نتائجهم يمكن أن تساهم في التشخيص المبكر لمرض الزهايمر.
أوضح البروفيسور آينج: “توجد خلايا الدماغ المحددة التي تتم مراقبتها في إحدى المناطق الرئيسية التي يتأثر بها مرض الزهايمر”.
“تتوفر بالفعل أدوات تشخيصية، مثل الألعاب المحمولة المصممة لتقييم الملاحة. نحن مهتمون بشدة باستكشاف أساليب مماثلة، مع التركيز بشكل خاص على تقييم قدرات تقدير المسافة”.
للتعمق أكثر في هذا الموضوع، استمع إلى تقرير فيكتوريا جيل على برنامج Inside Science على قناة BBC.
اقترحت لأول مرة في اليونان القديمة، الأنواع الأربعة من الشخصيات “الفكاهية” شكلت الطريقة التي ننظر بها إلى أنفسنا لآلاف السنين – ولا تزال تبدو مألوفة بشكل غريب اليوم.
تدور جلستان مخططتان حول جمع مقدمي الرعاية والعائلات معًا لتبادل الأفكار، كما يقول أحد المجالس.
يستضيف مشروع Filo جلسات منتظمة للأشخاص المصابين بالخرف في منازل مضيفيه.
سيكتشف سكان دار رعاية في باكستون في وقت لاحق من هذا الشهر ما إذا كانوا سيضطرون إلى المغادرة.
يقول السكان وعائلاتهم إن المقترحات “مشمئزة” قبل اجتماع المجلس.