تركض في الشارع، وفجأة تظهر أمامك سيارة، في غضون جزء من الثانية يحدد دماغك موقعك ويتوقع أنك على وشك الاصطدام بها، فيرسل إشارات إلى عضلاتك لتبدأ مناورة مراوغة. في تلك اللحظة يركز عقلك على الموقع الذي ستتجه إليه بدلًا من موقعك الحالي. تُعد القدرة على توقع المكان خلال اللحظة القادمة سمة أساسية في نظام الملاحة لدى الثدييات، وقد تكون في كثير من الأحيان الفاصل بين الحياة والموت.
لفهم أفضل لتلك الظاهرة، درس علماء الأعصاب أدمغة خفافيش الفاكهة في أثناء تحليقها داخل غرفة مزودة بكاميرات تتبع تحركاتها، معلق بها أوعية طعام لتشجيعها على الطيران، بسرعة بلغت 50 كيلومترًا في الساعة.
قارن الباحثون النشاط العصبي المُتعقب من بُعد لخفافيش الفاكهة المصرية في مسارات طيرانها، ووجدوا أن «خلايا المكان» –الخلايا العصبية المسؤولة عن ترميز الموقع المكاني للحيوان- لدى الخفافيش ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتحديد المكان، حيث ستكون الخفافيش في اللحظات التالية، بدلًا من موقعها الحالي.
قال نيكولاس دوتسون، قائد الدراسة، عالم الأعصاب في جامعة كاليفورنيا- بيركلي: «أردنا اكتشاف هل يُعد تمثيل النشاط العصبي للموقع السابق أو المستقبلي أدق من تمثيله للموقع الحالي الفعلي؟ وجدنا بالفعل أن هذا هو حال النشاط العصبي لبعض الأعصاب».
خلايا المكان هي نوع من الخلايا العصبية الموجودة داخل الحُصين في الدماغ، وتنشط عندما ينتقل الحيوان إلى مناطق معينة داخل محيط بيئته. للمناطق المختلفة خلايا مخ مختلفة، ما يشكل «خريطة» عصبية داخلية للمناطق المحيطة.
قال نيكولاس: «إذا تمكنت من إلقاء نظرة على النشاط العصبي لدي داخل الحُصين بينما أتجول في غرفة ما، ستتمكن من معرفة مكاني في الغرفة استنادًا إلى هذا النشاط العصبي».
أظهرت أبحاث سابقة كيفية ترميز تلك الخلايا العصبية المخصصة للمواقع المكانية في القوارض، مكتشفة ترميز خلايا المكان الخاصة بها لمناطق تقع مباشرة أمام الفئران، لا أبعد من ذلك. يعتقد الباحثون أن ذلك يرجع لتحركاتها البطيئة تحت ظروف معملية.
تحلق الخفافيش بسرعات عالية للغاية، ما يتطلب منها التخطيط وسرعة توقع مواقعها المستقبلية، ينتج عن ذلك امتداد بيانات مواقعها على امتداد الزمان والمكان.
في هذه الدراسة، ازدادت قوة ارتباط النشاط العصبي لدى الخفافيش بموقعها المكاني عند توقع موقعها المستقبلي بعد أجزاء من الثانية حتى ثانية واحدة.
تعرفنا على خلايا المكان في مجموعة متنوعة من الثدييات، ومع ذلك ليس من الواضح بعد هل الخفافيش هي فقط من يمتلك تلك القدرة الفريدة من نوعها نظرًا إلى تحركاتها السريعة للغاية. مثلًا لا حاجة إلى أن تخطط أدمغة الحيوانات بطيئة الحركة والإنسان تحركاتها مسبقًا.
يقول عالم الأحياء العصبية مايكل يارتسيف، من جامعة كاليفورنيا- بيركلي: «ربما لا تحتاج الحيوانات الأرضية إلى توقع تحركاتها المستقبلية بقدر الخفافيش، لكن ذلك قد يتغير وفقًا للظروف، حتى لدى الإنسان. إذا كنت تسير فستكتفي على الأرجح بما يحدث أمام عينيك مباشرة. لكن في أثناء قيادة السيارة ستود معرفة ما سيحدث على بعد ثلاثة أمتار أو أكثر، لأنك تتحرك بسرعة عالية للغاية».
«لمّا كنا نعلم أن الخفافيش تعرض موقعها المستقبلي استنادًا إلى ممثل عصبي، يعيدنا ذلك إلى السؤال: ما المكونات التي تتشاركها أنواع مختلفة من الحيوانات؟ وإلى أي مدى يمتلك الإنسان تلك القدرة؟».
اقرأ أيضًا:
تطوير خلايا دماغ صناعية جديدة تسمح للروبوتات بالتنقل بدون مستشعرات
نظام التموضع في المخ: اكتشاف مذهل
ترجمة: سامية الشرقاوي
تدقيق: نور عباس
