مغز ما به گستردگی جهان است

وقتی در مسیر زندگی روزمره خود لحظات را سپری می کنیم، تمایل داریم فکر کنیم، در فضا به روشی خطی حرکت می کنیم.
 

اما دانشمندان مؤسسه سالک کشف کرده اند که زمان صرف شده برای کاوش در یک محیط باعث می شود بازنمایی‌های عصبی در بدن ما به روش های شگفت انگیزی رشد کنند.

این یافته‌ها که در ۲۹ دسامبر 2022 در Nature Neuroscience منتشر شده است، نشان می‌دهد نورون‌های هیپوکامپ برای ناوبری فضایی، حافظه و برنامه‌ریزی ضروری، فضا را به شیوه‌ای نشان می‌دهند که با هندسه هذلولی غیرخطی مطابقت دارد.به عبارت دیگر، شکل آن شبیه فضای داخلی یک ساعت شنی در حال گسترش است.

محققان همچنین دریافتند که اندازه آن فضا با زمان صرف شده در یک مکان افزایش می‌یابد و این اندازه به شکل لگاریتمی در حال افزایش است که با حداکثر افزایش ممکن در اطلاعات پردازش شده توسط مغز مطابقت دارد.

این کشف روش‌های ارزشمندی را برای تجزیه و تحلیل داده‌های مربوط به اختلالات عصبی شناختی یادگیری و حافظه را مانند بیماری آلزایمر ارائه می‌کند.

پروفسور تاتیانا شارپی می‌گوید: مطالعه ما نشان می‌دهد که مغز همیشه به صورت خطی عمل نمی‌کند.در عوض، شبکه‌های عصبی در امتداد یک منحنی در حال گسترش هستند که می‌توان آن را با استفاده از هندسه هذلولی و تئوری اطلاعات تحلیل و درک کرد.

پاسخ‌های عصبی در ناحیه ای از مغز نقشه‌ای را تشکیل می‌دهند که با تجربه بر اساس زمان اختصاص داده شده در یک مکان مشخص گسترش می‌یابد.آزمایشگاه شارپی از رویکردهای محاسباتی پیشرفته برای درک بهتر نحوه عملکرد مغز استفاده می کند.

آنها اخیراً در استفاده از هندسه هذلولی برای درک بهتر سیگنال های بیولوژیکی مانند مولکول های بو و همچنین درک بویایی پیشگام بوده اند.

در مطالعه حاضر، دانشمندان دریافتند که هندسه هذلولی پاسخ های عصبی را نیز هدایت می کند.نقشه های هایپربولیک مولکول ها و رویدادهای حسی با نقشه‌های عصبی هذلولی درک می شوند.در این تحقیقات از نمونه حیوانی هم بهره گرفته شده است.در واقع نمایش‌های فضا به صورت پویا در ارتباط با مقدار زمانی که موش صرف کاوش در هر محیط کرده است، گسترش می‌یابد.

هنگامی که موش آهسته‌تر در یک محیط حرکت می‌کرد، اطلاعات بیشتری در مورد فضا به دست می‌آورد که باعث می‌شد بازنمایی‌های عصبی حتی بیشتر رشد کنند.

برخی محققان می گویند: یافته‌ها دیدگاه جدیدی در مورد چگونگی تغییر بازنمایی‌های عصبی با تجربه ارائه می‌دهند. اصول هندسی شناسایی‌شده در این مطالعه همچنین می‌تواند تلاش‌های آینده در درک فعالیت عصبی سیستم‌های مختلف مغز را راهنمایی کند.

شارپی گفت: شما ممکن است فکر کنید که هندسه هذلولی فقط در مقیاس کیهانی کاربرد دارد، اما این درست نیست. مغز ما بسیار کندتر از سرعت نور کار می کند، که می‌تواند دلیلی باشد بر اینکه اثرات هذلولی در فضاهای قابل درک به جای فضاهای نجومی مشاهده می شود.

در مرحله بعد، ما می خواهیم درباره نحوه تعامل این بازنمایی های هذلولی پویا در مغز اطلاعات بیشتری کسب کنیم تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

منبع : سایت مدیکال اکسپرس