مجلة أقلام مرحبا بك في مجلة أقلام , هنا ستجد آخر المقالات والأخبار
اختراق في تسجيل موجات الدماغ من الأخطبوط المتحرك بحرية
اكتشف العلماء كيفية تسجيل نشاط الدماغ في الأخطبوطات المستيقظة والمتحركة – وهي خطوة رائعة في فهم كيف يتحكم الدماغ في سلوكهم.
من خلال زرع الأقطاب الكهربائية ومسجل البيانات مباشرة في المخلوقات ، حقق العلماء إنجازًا رائعًا لتسجيل نشاط الدماغ من الأخطبوطات أثناء تحركها بحرية.
نُشرت الدراسة على الإنترنت في مجلة Current Biology في 23 فبراير ، وتمثل هذه الدراسة خطوة حاسمة إلى الأمام في اكتشاف كيفية سيطرة أدمغة الأخطبوط على سلوكها ، ويمكن أن توفر أدلة على المبادئ المشتركة اللازمة لحدوث الذكاء والإدراك.
“إذا أردنا فهم كيفية عمل الدماغ ، فإن الأخطبوطات هي الحيوان المثالي للدراسة مقارنة بالثدييات. قال الدكتور تامار جوتنيك ، المؤلف الأول والباحث السابق لما بعد الدكتوراه في وحدة الفيزياء والبيولوجيا في معهد أوكيناوا للعلوم ، إن لديهم عقلًا كبيرًا وجسمًا فريدًا بشكل مذهل وقدرات معرفية متقدمة تطورت بشكل مختلف تمامًا عن تلك التي لدى الفقاريات . والتكنولوجيا (OIST).
لكن قياس الموجات الدماغية للأخطبوط أثبت أنه يمثل تحديًا تقنيًا حقيقيًا. على عكس الفقاريات ، فإن الأخطبوطات رخوة الجسم ، لذلك ليس لديهم جمجمة لتثبيت جهاز التسجيل عليها ، لمنع إزالتها.
قال الدكتور جوتنيك: “تمتلك الأخطبوطات ثمانية أذرع قوية ومرنة للغاية ، والتي يمكن أن تصل إلى أي مكان على الجسم”. “إذا حاولنا توصيل الأسلاك بهم ، فسيتمزقون على الفور إذا تم قطعها ، لذلك كنا بحاجة إلى طريقة لإبعاد المعدات تمامًا عن متناولهم ، عن طريق وضعها تحت جلدهم.”
استقر الباحثون على أجهزة تسجيل البيانات الصغيرة والخفيفة الوزن كحل ، والتي صممت في الأصل لتتبع نشاط دماغ الطيور أثناء الطيران. قام الفريق بتكييف الأجهزة لجعلها مقاومة للماء ، لكنها لا تزال صغيرة بما يكفي لتناسب بسهولة داخل الأخطبوطات. البطاريات ، التي كانت بحاجة للعمل في بيئة منخفضة الهواء ، سمحت بالتسجيل المستمر لمدة تصل إلى 12 ساعة.
اختار الباحثون Octopus cyanea ، المعروف أكثر باسم الأخطبوط اليوم ، كحيوانهم النموذجي ، نظرًا لحجمه الأكبر. قاموا بتخدير ثلاثة أخطبوطات وزرعوا جهاز تسجيل في تجويف في جدار عضلات الوشاح. ثم قام العلماء بزرع الأقطاب الكهربائية في منطقة من دماغ الأخطبوط تسمى الفص الرأسي والفص الجبهي المتوسط العلوي ، وهي المنطقة التي يمكن الوصول إليها بسهولة. يُعتقد أيضًا أن منطقة الدماغ هذه مهمة للتعلم البصري والذاكرة ، وهي عمليات دماغية يهتم الدكتور جوتنيك بفهمها بشكل خاص.
بمجرد اكتمال الجراحة ، أعيد الأخطبوط إلى خزان منزلهم ومراقبته بالفيديو. بعد خمس دقائق ، تعافت الأخطبوطات وقضت الساعات الـ 12 التالية في النوم والأكل والتحرك حول حوضها ، حيث تم تسجيل نشاط الدماغ. ثم أزيل المسجل والأقطاب الكهربائية من الأخطبوطات ، وتمت مزامنة البيانات مع الفيديو.
حدد الباحثون عدة أنماط متميزة من نشاط الدماغ ، بعضها كان متشابهًا في الحجم والشكل مع تلك التي شوهدت في الثدييات ، في حين أن البعض الآخر كان طويل الأمد للغاية ، وتذبذبات بطيئة لم يتم وصفها من قبل.
لم يتمكن الباحثون بعد من ربط أنماط نشاط الدماغ هذه بسلوكيات معينة من مقاطع الفيديو. ومع ذلك ، فإن هذا ليس مفاجئًا تمامًا ، كما أوضح الدكتور جوتنيك ، لأنهم لم يطلبوا من الحيوانات القيام بمهام تعليمية محددة.
“هذه منطقة مرتبطة بالتعلم والذاكرة ، لذا من أجل استكشاف هذه الدائرة ، نحتاج حقًا إلى القيام بمهام ذاكرة متكررة مع الأخطبوطات. هذا شيء نأمل أن نفعله قريبًا جدًا! “
يعتقد الباحثون أيضًا أن هذه الطريقة لتسجيل نشاط الدماغ من الأخطبوطات التي تتحرك بحرية يمكن استخدامها في أنواع أخرى من الأخطبوط ويمكن أن تساعد في حل الأسئلة في العديد من المجالات الأخرى لإدراك الأخطبوط ، بما في ذلك كيفية تعلمهم والتواصل الاجتماعي والتحكم في حركة أجسامهم و أسلحة.
قال البروفيسور مايكل كوبا ، الذي قاد المشروع في وحدة الفيزياء والبيولوجيا OIST ويستمر الآن في جامعة نابولي فيديريكو II: “هذه دراسة محورية حقًا ، لكنها مجرد خطوة أولى”. “الأخطبوط ذكي جدًا ، لكن في الوقت الحالي ، لا نعرف سوى القليل جدًا عن كيفية عمل أدمغتهم. تعني هذه التقنية أن لدينا الآن القدرة على النظر إلى عقولهم أثناء قيامهم بمهام محددة. هذا مثير حقًا وقوي “.
