مغز ما به گستردگی جهان است

کودکان گاهی بر این باورند که ماه در آسمان آن ها را تعقیب می کند یا می توانند دست دراز کنند و لمسش کنند. برای آن ها این باور بسیار نزدیک‌تر از چیزی است که با فاصله واقعی متناسب 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.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

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 : مدیکال اکسپرس
باشگاه خبرنگاران جوان

منبع: عصر ایران

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.asriran.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «عصر ایران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۷۸۳۱۱۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

تراشه‌های مغزی به‌زودی از رده خارج می‌شوند/ چه بلایی بر سر بیماران می‌آید؟

خبرگزاری علم و فناوری آنا؛ این روزها، فناوری عصبی قابل کاشت به طور چشم‌گیری پیشرفت کرده است و برای برخی از افراد مبتلا به اختلالات عصبی، بازگشت به زندگی عادی را فراهم می‌کند. اما با توجه به پیشرفت سریع این فناوری، وقتی این دستگاه‌های عصبی قابل کاشت منسوخ شوند یا تولید کننده آنها ورشکسته شود، چه اتفاقی می‌افتد؟

پیشرفت‌های عظیم در فناوری پزشکی منجر به توسعه دستگاه‌های عصبی قابل کاشت مانند محرک‌های عمقی مغز، عصب واگال و محرک‌های نخاعی شده است. نورالینک ایلان ماسک، رابط مغز-کامپیوتر بی‌سیم (BCI)، یکی از شناخته شده‌ترین دستگاه‌ها است. البته اخیراً چین نیز ازایمپلنت مغز-کامپیوتر بی‌سیم  خود رونمایی کرده است که نشان‌دهنده سریع‌تر شدن پیشرفت‌های علمی در حوزه نوروتکنولوژی است.

دستگاه‌های عصب‌شناسی کارآمدی که درون بدن کاربران کاشته می‌شوند، کیفیت زندگی افراد مبتلا به اختلالات عصبی را بهبود بخشیده‌اند. اما با توجه به سرعت پیشرفتی که در حال حاضر شاهد آن هستیم، چه اتفاقی می‌افتد وقتی که فناوری عصبی کاشته شده به سرعت منسوخ می‌شوند؟ یا وقتی که تولید کننده آنها دیگر پشتیبانی فنی ارائه نمی‌دهد (مانند ویندوز که پشتیبانی از نسخه‌های قدیمی‌تر سیستم‌عامل خود را لغو کرده است)؟ آیا این دستگاه‌ها قابل جدا کردن هستند؟ و اگر بله، چه کسی باید هزینه خارج کردن را پرداخت کند؟

حالا باید به این سوال پاسخ داد: آیا باید تدابیری برای پوشش این وضعیت‌ها وجود داشته باشد؟ برخی معتقدند که بله، باید وجود داشته باشد. در مطالعه‌ای که توسط محققان مؤسسه بیماری‌های عصبی نورمن فیکسل در فلوریدا، ایالات متحده انجام شد، یک تعریف رسمی از «رها کردن دستگاه‌های عصبی کاشته‌شده» ارائه کرد که به گفته آنها، برای توسعه دستورالعمل‌ها، سیاست‌ها و قوانین مرتبط با آن مهم است.

نوروتکنولوژی؛ بخشی از یک آزمایش بالینی است

در سال ۲۰۲۰، مجله «نیچر مدیسنس» داستان ریتا لگت زن استرالیایی را گزارش داد که یک دستگاه کارآزمایی برای درمان صرع در مغزش کاشته شده بود. این دستگاه به عنوان بخشی از یک آزمایش بالینی در مغز لگت قرار داده شد و برای او به خوبی کار می‌کرد به طوری که گلت دیگر تشنج نمی‌کرد. با این حال، در نیمه‌ی راه آزمایش، شرکت نورال‌ویستا که دستگاه را تولید کرده بود، به دلیل نگرانی سرمایه‌گذاران درباره ارائه حمایت مالی به چنین فناوری تهاجمی، تعطیل شد.

با تعطیل شدن این شرکت، دیگر هیچ وسیله‌ای برای نظارت بر دستگاه وجود نداشت. به طور کاملاً واقعی، دستگاه در سر لگت مرده بود! (البته نه کاملاً، باتری باید سه سال دوام می‌آورد) و تنها گزینه‌اش این بود که دستگاه را از مغزش خارج کند.

به گفته فردریک گیلبرت، دانشیار دانشگاه تاسمانی که در زمینه اخلاق نوروتکنولوژی تخصص دارد جدا کردن یک دستگاه معادل قطع درمان است. گیلبرت می‌گوید کهاین دستگاه‌ها می‌توانند به شدت هویت بیمار را تحت تأثیر قرار دهند. ناراحتی ناشی از جدا کردن دستگاه ممکن است به طور مستقیم با کارآیی تکنولوژی مرتبط باشد.

نویسندگان مطالعه فعلی نظریه‌ای را تشکیل دادند که براساس آن، شکست کارآزمایی بالینی عمدتاً خارج کردن دستگاه‌های فناوری عصبی نیست، بلکه شکست می‌تواند ناشی از نگرانی‌های ایمنی یا اثر درمانی باشد. با این حال، آنها گفتند که برای افرادی که آزمایش بالینی را انجام می‌دهند، ضروری است که سه معیار را برآورده کنند. اولاً، شرکت‌کنندگان مطالعه باید در مورد احتمال قطع آزمایش مطلع شوند و مشخص شود که آنها به بخش‌های درمان یا کنترل مطالعه تعلق دارند. دوماً، شرکت‌کنندگان باید در صورت لغو آزمایش مطلع شوند. سوماً، باید منابعی برای درمان‌های دیگری که به استاندارد‌های پذیرفته‌شده مراقبت می‌پردازند، به شرکت‌کنندگان ارائه شود.

البته، علاوه بر مسئله لغو زودهنگام آزمایش‌ها، مسئله دیگری نیز وجود دارد که وقتی یک کارآزمایی به نتیجه طبیعی خود می‌رسد، چه اتفاقی برای ایمپلنت مغزی می‌افتد. در آن شرایط، معمولا حذف دستگاه به شرکت کنندگان ارائه می‌شود. درحالی که هیچ دستورالعمل روشن و فعلی در مورد ماندن یا برداشتن ایمپلنت وجود ندارد.

خطرات برداشتن تراشه‌های مغزی

همانطور که قبلاً ذکر شد، یک دستگاه نوروتکنیک که امروزه به عنوان پیشرفته‌ترین در نظر گرفته می‌شود، ممکن است فردا پیشرفته نباشد. این دستگاه‌ها دارای تاریخ انقضای داخلی هستند و بدون تعمیر و نگهداری مداوم، کارایی خود را از دست می‌دهند.

در تابستان ۲۰۲۰، ایلان ماسک به‌روزرسانی پیشرفت‌های مربوط به کاشت نورالینک را به اشتراک گذاشت. او گفت: در اصل، بخشی از جمجمه به اندازه یک سکه برداشته می‌شود و الکترود‌ها وارد می‌شود، سپس قسمتی از جمجمه را که برداشته شده بود جایگزین می‌کنند. پس از آن ما را با چسب فوق العاده می‌بندیم، به این ترتیب بسیاری از زخم‌ها بسته می‌شوند و و بعد از آن فرد می‌تواند به راحتی پیاده‌روی کند. این خیلی جالب است.

اما نکته جالب‌تر بخشی از ارائه بود که مربوط به خوک دوروتی بود که قبلاً یک تراشه نورالینک داشت. ماسک گفت که برداشتن ایمپلنت دوروتی برگشت پذیری دستگاه را نشان می‌دهد. ماسک می‌گوید: آنچه دوروتی نشان می‌دهد این است که می‌توانید نورالینک را قرار دهید، آن را حذف کنید و شاد، سالم و غیرقابل تشخیص از یک خوک معمولی باشید.

این تمام چیزی است که ماسک برای حذف دستگاه ارائه کرده و هیچ چیز در مورد خطرات آن نگفته است.

یافتن نظر متخصص در مورد اینکه آیا برداشتن نورالینک یا یک ایمپلنت مغزی دیگر به مغز آسیب می‌رساند یا خیر، دشوار است. اما، اگر کاشت دستگاهی مانند نورالینک خطر آسیب رساندن به بافت مغز را به همراه دارد، منطقی است فرض کنیم که هنگام برداشتن آن نیز این خطر وجود دارد.

انتهای پیام/