مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

43 خبر
  • رياضة
  • فيديوهات
  • حرب الخليج
  • رياضة

    رياضة

  • فيديوهات

    فيديوهات

  • حرب الخليج

    حرب الخليج

  • خطة ترامب لإنهاء الحرب في غزة

    خطة ترامب لإنهاء الحرب في غزة

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

صورتنا الذهنية عن الفضاء يبدو أنها تتوسع مثلها مثل الكون!

يمكن ضغط كم هائل من المعلومات التفصيلية في نسيج صغير من الخلايا العصبية بفضل بعض الرياضيات الذكية للغاية، وفقا لدراسة أجريت على أدمغة الفئران أجراها باحثون في الولايات المتحدة.

صورتنا الذهنية عن الفضاء يبدو أنها تتوسع مثلها مثل الكون!
صورة تعبيرية / Just_Super / Gettyimages.ru

وهذه الأنماط المكتشفة حديثا لترتيب خلايا الدماغ التي تجسد التمثيل العقلي للفضاء المادي لا تكشف فقط كيف يخزن دماغنا أنواعا معينة من البيانات، بل يمكن أن توفر نظرة ثاقبة في المناسبات التي تنحرف فيها الذاكرة ووسائل رسم الخرائط.

أدخل غرفة لأول مرة، وسيعمل عقلك على تجنيد الخلايا العصبية التي سترسم المساحة على عجل. ولا يتم ترتيب خلايا المكان هذه بالضرورة بأي طريقة تعكس الغرفة، لكن وميضها المنسق لا يزال يعمل كطريقة لوضع أنفسنا داخل منطقة مادية.

ويتم ترتيب هذه الخلايا في شبكات تسمى حقول المكان، ويتم إعادة تنظيم هذه الخلايا بشكل متكرر مع اعتيادنا على الفضاء، ما يساهم في شبكة غنية بشكل متزايد من الخلايا التي تموج مع الاستجابات المترابطة حيث تصبح المساحة المحيطة بك مألوفة أكثر.

كما أن الكيفية التي يتطور بها هذا التسلسل الهرمي للنشاط المترابط ويعمل حتى الآن كانت تخمينية في الغالب، على الأقل من وجهة نظر رياضية.

وفي دراسة جديدة قادتها عالمة البيولوجيا العصبية الحاسوبية، تاتيانا شاربي، من معهد سالك للدراسات البيولوجية، قام الباحثون بالتحقيق في نشاط الخلايا العصبية في جزء من حصين الفئران وهو أمر بالغ الأهمية لذاكرة الفضاء.

وباستخدام طريقة تم ابتكارها سابقا لدراسة خلايا الأماكن في الفئران أثناء تشغيلها في متاهات، وضع الباحثون حفنة من القوارض البالغة من خلال خطواتها على مسار مستقيم بطول 48 مترا (157 قدما)، تم خلاله تسجيل نشاطها العصبي عند اكتمالها.

وهناك عدة طرق يمكن من خلالها تصميم سلسلة من الرسائل التي يتم تمريرها عبر الشبكة، اعتمادا على القرب المادي أو الطرق التي تتطابق بها الخلايا المختلفة في الاستجابة.

وكان أفضل نموذج لتحليل التسلسل الهرمي للإشارات عبر شبكة من خلايا المكان في الفئران هو نوع من الهندسة الموصوفة بالقطع الزائدية، والتي - ومن المفارقات - ليست أسهل هندسة يمكن لأدمغتنا تصورها.

تخيل، إذا صح التعبير، مبنى مكتبيا نموذجيا مع رئيس في الأعلى، جالسٍ بمفرده على أرضية له وحده. المديرون التنفيذيون ممن هم تحت الرئيس لديهم مكاتب فاخرة. تحتها، ينحصر المدراء المتوسطون في أجنحة أصغر قليلا. وفي الأسفل، احتشدت كتلة كاملة من العمال على أرضية مليئة بالمقصورات.

هذا التسلسل الهرمي "الخطي" ينفد بسرعة من الغرفة لكل فرد وأنت تغوص في الطوابق وتضيف الأقسام الإضافية.

ومع ذلك، فإن برج المكاتب الذي تم إنشاؤه باستخدام الهندسة الزائدية لن يواجه مشكلة في استيعاب أقسام جديدة في الطوابق السفلية، والتي تصبح أكبر فأكبر، مع مراعاة مجموعة مختلفة من القواعد على الزوايا المتقاطعة تشكل الخطوط لأنها تتصل بمكونات مختلفة.

وبينما يمكننا استخدام المثال أعلاه لتمثيل التسلسل الهرمي الزائدي في الفضاء المسطح، في واقع كامل الأبعاد، ستكون كل هذه المثلثات بنفس الحجم (نعم، محاولة تخيل أن هذا سيضر بعقلك). لذلك، إذا كانت هذه قطعة من المواد، فإن الأطراف الخارجية ستنحني مع محيطها الزائد، مثل قبعة مرنة.

وتستخدم التسلسلات الهرمية الزائدية رياضيات متشابهة لوصف العلاقات بين نقاط النشاط المختلفة في سلسلة من العمليات، ما يسمح بطريقة أكثر فاعلية بتمييز تفاصيل المسافات والأشياء في أذهاننا عندما نتخيل أنفسنا في الفضاء.

هنا، بحث الباحثون الرياضيون في كيفية إنشاء الحقول الصغيرة لخلايا المكان بسرعة عندما تم إدخال الفئران إلى فضاء جديد، وهي تنمو في مجالات أكثر تعقيدا وفقا للتوسع اللوغاريتمي مع مرور الوقت.

ووجدت الدراسات الحديثة أن الأنظمة الشمية في علم الأحياء تتبع أيضا تسلسلا هرميا زائديا، ما يسمح للحيوانات بتصنيف الروائح بطرق أكثر تعقيدا وتنوعا بكثير من الطريقة الخطية لتجميع الروائح.

ويمكن أن يؤدي قياس التأثيرات المماثلة على البشر إلى إرشاد النماذج الخاصة بالأمراض، خاصة في مجالات علم الأعصاب المرتبطة بالذاكرة والوعي المكاني.

ونُشر هذا البحث في مجلة Nature Neuroscience.

المصدر: ساينس ألرت

التعليقات

السفارة الأمريكية في عمّان توصي الأمريكيين بمغادرة المنطقة

إيران تلوح باللجوء إلى إحكام إغلاق مضيق هرمز وممرات ومضائق استراتيجية أخرى

مرندي: ربما هذه الليلة الأخيرة من الهدوء في قطر والسعودية والكويت والبحرين والإمارات والأردن وعُمان

"وول ستريت جورنال" نقلا عن مصدر: ترامب أصدر أمر الهجوم على إيران

"فارس" تنشر صورا فضائية وتقول إنها تظهر "أضرارا بمصفاة جازان في السعودية" جراء هجوم من اليمن (صورة)

عراقجي يؤكد لنظيره البريطاني تنظيم الملاحة عبر مضيق هرمز مع دولة عربية ويحذر من أي عرقلة

بيان عاجل من السفارة الأمريكية في بغداد يحذر من التصعيد ويدعو للمغادرة

واشنطن تحذر رعاياها في الشرق الأوسط وخارجه وسفارات أمريكية في المنطقة تصدر تنبيهات جديدة

رون بن يشاي: حماس ستبقى القوة المسيطرة وصاحبة النفوذ في غزة.. الجيش الإسرائيلي سيكون مقيدا

مستشار المرشد يرد على تهديدات ترامب: استهداف البنية التحتية الإيرانية سيهز أسس الهيمنة الأميركية

مسؤول سوري: تنفيذ اندماج "قسد" مع الدولة السورية صار بمراحله الأخيرة

فقدان السيطرة على ناقلة أصيبت بقذيفة قرب مضيق هرمز

واشنطن تتخلى عن قيادة "مجموعة دعم أوكرانيا"

"خاتم الأنبياء": كل دولة في المنطقة تجعل نفسها درع دفاع لأمريكا ستحترق

صحفي يكشف تفاصيل جديدة عن الحرب الإسرائيلية على إيران والخطة المزعومة لـ"تولي أحمدي نجاد" الحكم

الجيش الأميركي يسحب منظومات "باتريوت" من أربيل

ترامب: النجاح في مواجهة إيران مهّد لاتفاق نزع سلاح "حماس"

مخاوف إسرائيلية من حصول مصر على صواريخ "إس 400" الروسية من أنقرة

11.8 مليون برميل يوميا ومليار برميل خارج السوق.. نتيجة الضربات الإيرانية لمواقع النفط

نيويورك بوست: حرب إيران تتحول إلى فخ يهدد ترامب وتهز شعبيته وتعيد شبح العراق