الدماغ: لماذا تتناسب مع اليسار واليمين

الروابط بين الخلايا العصبية تنسق التطور بين مناطق المخ المختلفة

خريطة تفضيل الاتجاه: تتفاعل الخلايا العصبية في القشرة البصرية بشكل تفضيلي مع دورات الحافة في اتجاه معين. الخلايا التي تتفاعل في نفس الاتجاه تكون ملونة مع لون في هذا الرسم التوضيحي. © S. Löwel / جامعة جينا
قراءة بصوت عال

تساعد الروابط الواسعة بين الخلايا العصبية على تنسيق تطور مناطق مختلفة من الدماغ وحتى نصفي الدماغ - وهذا لعدة أسابيع بعد ظهور الرؤية.

قام فريق بحث بقيادة فريد وولف من معهد ماكس بلانك للديناميات والتنظيم الذاتي ومركز بيرنشتاين للعلوم العصبية الحاسوبية غوتنغن وسيجريد لوفيل من جامعة جينا بنشر دراسة جديدة في مجلة "وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم" (PNAS) ) هو مبين.

تشكيل هيكل في الدماغ

يساهم نشاط الخلايا العصبية في تكوين بنية الدماغ ، بحيث يتم في نهاية المطاف تعلم معالجة المعلومات من خلال التمرين. لفترة طويلة افترض العلماء أن مثل هذا التكوين هيكل يعتمد على النشاط لا يعمل إلا محليا ، في حين أن بنية تقريبية للدماغ وضعت بالفعل في وقت الولادة. ومع ذلك ، فإن العلماء من غوتنغن وجينا يشككون الآن في هذه الفكرة.

قاموا بفحص مناطق القشرة الدماغية التي تعالج المعلومات من العينين: القشرة البصرية الأولية (V1) ، والتي تتخصص في تحديد ملامحها ، والقشرة البصرية الثانوية (V2) ، والتي هي أكثر استجابة لمحفزات الحركة الأكبر والأسرع الاستجابة.

العمل الجماعي أثناء الرؤية

في كل من هذه المناطق ، يتم نقل المعلومات من شبكية العين إلى القشرة البصرية حتى تقوم المواقع المجاورة على شبكية العين أيضًا بتنشيط المناطق المجاورة للقشرة البصرية. في القشرة المرئية ، في سياق التعلم المرئي ، تشكل ما يسمى الأعمدة ، مجموعات من الخلايا العصبية المجاورة ، والتي توفر معًا جانبًا جزئيًا من الأداء البصري. عرض

تتخصص القشرة البصرية الأولية والثانوية في جوانب مختلفة من معالجة الصور ، لكنها تعمل بشكل وثيق معًا وتترابط بصلات عصبية أكثر شمولًا: ترتبط مناطق V1 و V2 التي تحلل نفس منطقة المجال المرئي ارتباطًا وثيقًا بشكل خاص.

اكتشف وولف وزملاؤه الآن بمساعدة أساليب تحليل الصور المعقدة أن هذه الروابط البعيدة المدى تؤثر على حجم الأعمدة وبالتالي هيكل مناطق الدماغ نفسها.

يجب أيضًا تعلم الرؤية: في البشر ، تتشكل روابط هامة في المخ خلال الأشهر الستة الأولى بعد الولادة من أجل معالجة العاهات البصرية. iStockphoto

يختلف حجم الأعمدة

"يتغير حجم الأعمدة بشكل كبير - سواء داخل القشرة البصرية أو من فرد إلى فرد" ، يشرح لوويل ، الذي أجرى التجارب. ومع ذلك ، يمكن التعرف على القواعد: على سبيل المثال ، إذا كانت مساحات معينة من V1 تحتوي على أعمدة كبيرة جدًا في حيوان ، فإن المناطق المقابلة في V2 التي تعالج منطقة الصورة نفسها تُظهر أيضًا أعمدة كبيرة جدًا.

لذلك هناك بالضبط نفس المناطق في الحجم ، والتي توجد أيضًا روابط عصبية طويلة الأمد. بالإضافة إلى ذلك ، لاحظ العلماء التماثلات في حجم العمود بين القشرة البصرية في نصفي الكرة الأيمن والأيسر - مرة أخرى ، فقط في المناطق المترابطة بشدة.

كما يجب تعلم العلاقات البعيدة المدى

هذه الارتباطات غير موجودة منذ الولادة ، ولكنها تحدث فقط في الأسابيع التالية لفتح العيون. بعد الولادة ، لا يمكن للرجل رؤية حتى الآن تماما. يجب أولاً تعلم هذا الإدراك الحسي عن طريق ربط الدماغ وفقًا لذلك.

takes المرحلة الأولى من تعلم الرؤية تستغرق ستة أشهر بالنسبة إلينا البشر وحوالي 18 أسبوعًا للقطط. يقول وولف: "لم يكن من الواضح منذ فترة طويلة السبب في أن عمليات التطوير هذه تستغرق وقتًا طويلاً". على ما يبدو ، في هذه المرحلة التعليمية ، يتم تنسيق بنية مناطق المخ المختلفة تمامًا بحيث يتناسب النصف الأيسر من الدماغ في النهاية مع اليمين. "كما هو الحال في عالم معولم ، حيث توجد اتصالات محلية وواسعة النطاق وكلاهما على نفس القدر من الأهمية ، فإن تبادل المعلومات أثناء نمو المخ يعتمد على التفاعل بين الروابط العصبية القصيرة والطويلة المدى" ، تابع وولف.

(idw - Max Planck Society، 01.09.2009 - DLO)