کشف سلول‌های مسیریاب در انسان

همه ما گاهی گم شده‌ایم. خوشبختانه سلول‌های مخصوصی که در مغز حیوانات به آنها کمک می‌کند تا راهشان را پیدا کنند، برای اولین بار در مغز انسان هم شناسایی شده ‌است.

همه ما گاهی گم شده‌ایم. خوشبختانه سلول‌های مخصوصی که در مغز حیوانات به آنها کمک می‌کند تا راهشان را پیدا کنند، برای اولین بار در مغز انسان هم شناسایی شده ‌است.

این کشف می تواند به درمان بهتر افرادی که در زمینه هدایت و مسیریابی دچار مشکل هستند، کمک کند. می دانیم جانوران از سه نوع سلول برای مسیریابی و راه رفتن در دنیای اطرافشان استفاده می کنند. سلول های جهت یاب تنها زمانی فعال می شوند که حیوانی با منظره ای مشابه مواجه شود.

سلول های مکان یاب تنها در موقعیتی خاص فعال شده و سلول های شبکه ای در فواصل مشخص، منظم و هنگامی که حیوان به اطراف حرکت می کند، فعال می شوند. سلول های شبکه ای اطلاعات را به سلول های مکان یاب ارسال کرده و هر دوی این سلول ها اطلاعات را به هیپوکامپ (بخش مسئول شکل دهی حافظه) می فرستند. این شبکه فعالیت ها با هم کمک می کند تا تصویری ذهنی از موقعیت حیوان در محیط اطرافش در ذهن او شکل بگیرد. برای درک این که سلول های شبکه چگونه کار می کنند یک قالی در برابرتان تصور کنید که یک الگوی شبکه ای از مثلث هایی که به هم قفل شده، روی آن نقش بسته است.

سلول های مکان یاب و جهت یاب پیش از این در انسان شناسایی شده بود، اما وجود سلول های شبکه ای تاکنون در هاله ای از ابهام قرار داشت. برای اثبات وجود این سلول ها در مغز انسان، جاشوا ژاکوبز و همکارانش در دانشگاه درکسل فیلادلفیا ۱۴ نفر را که پیش از این به منظور درمان صرع در مغزشان الکترودهایی کاشته شده بود، مورد آزمایش قرار دادند.

پژوهشگران فعالیت مجموعه ای از سلول های مغز این افراد را زمانی که مشغول بازی رایانه بودند، ثبت کردند. در این بازی، افراد در یک فضای باز به جستجوی اشیا پرداخته و محل پیدا کردن آن شیء را به یاد می سپردند. سپس اشیا از روی صفحه محو شده و فرد باید در سریع ترین زمان هر شیء را در محل درست خود قرار می داد. در صورت درست بودن مکان یابی، شی قابل رویت می شد. محیط مجازی بدون هر گونه نشانه های بصری خاص بود که بتواند برای تعیین محل مرجع اشیا استفاده شود، چون محققان می خواستند نقشه ای ذهنی از مکان اشیا در فرد به وجود آید و این امر نیازمند به کارگیری سلول های شبکه ای بود.

پژوهشگران دریافتند سلول های منفرد به طور منظم در واکنش به یک الگوی مثلثی شبیه آنچه در حیوانات دیده شده بود، تحریک می شوند. همچون حیوانات این سلول ها بیشتر در قشر انتورینال یافت شدند. این بخش از مغز مسئول ناوبری، حافظه و قشر سینگولات که شامل یادگیری است، می شود. اما آنها در کمال تعجب در قشر پیش پیشانی مغز که درگیر شکل گیری خاطرات و رخدادهای خاص است، دیده شد.

کریستین دوئلر، از پژوهشگران دانشگاه رادبود نایمخن هلند می گوید: این مطالعه هیجان انگیز بود که اولین شواهد مستقیم بر وجود سلول های شبکه در انسان را ارائه کرد و جالب تر مشاهده سلول های شبکه در خارج از قشر انتورینال مغز بود.

این موضوع ممکن است از این فرضیه که انسان ها دارای شبکه وسیع تری از سلول های شبکه ای برای کمک به شکل گیری خاطرات اپیزودیک هستند، پشتیبانی کند. در افراد مبتلا به آلزایمر، قشر انتورینال فعالیت غیرمعمول و نامناسبی دارد. افراد مبتلا به چنین شرایطی با مشکلات زیادی برای مسیریابی در دنیای اطراف خود مواجه می شوند.

هر چیزی که درباره مدارهای عصبی درگیر در یادگیری بدانیم می تواند برای کمک به افرادی که در مسیریابی مشکل دارند، بسیار مفید باشد. شاید به این وسیله موفق به تولید دارو یا تکنیک های تحریک مغزی شویم که بتوان برای بهبود فعالیت سلول های شبکه ای مورد استفاده قرار گیرند.

newscientist / مترجم: آتنا حسن آبادی