محققان از فکر کردن یک کرم فیلم تهیه کردند + ویدئو

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از وب‌سایت آکادمی ملی علوم، تحقیقی که به سرپرستی دانشمندان دانشگاه پرینستون انجام شد، با استفاده از تکنیک نورپردازی نورون‌ها، توانست برای نخستین‌ بار از عملکرد واقعی مغز یک موجود زنده فیلمی تهیه کند که در آن سلول‌های فعال در هر کاری، روشن می‌شدند.

دانشمندان حاضر در تحقیق «کرم باز» با استفاده از خاصیت نورافشانی در حضور کلسیم، توانستند مغز یک کرم «نماتود» را روشن و از آن فیلمبرداری کنند. روش کار به این صورت بود که ابتدا این محققان، کرم نماتود خاصی را پرورش دادند که برای تولید پروتئین‌های فلورسنت برنامه‌ریزی شده بود، این پروتئین‌ها در حضور کلسیم از خود نور ساطع می‌کنند. کلسیم در سلول‌های عصبی که فعال هستند به میزان لازم وجود دارد و وقتی یک سلول عصبی در عملی درگیر می‌شود، روشن هم خواهد شد.

سپس این کرم زیر یک میکروسکوپ خاص که مجهز به نرم‌افزار گرافیکی خاصی بود قرار داده شد. این نرم‌افزار در بازی‌های کامپیوتری و خودروهای بدون راننده نیز استفاده می‌شود و کار تشخیص محل سر کرم را در این تحقیق بر عهده داشت. تیم تحقیق، هم‌زمان کار فیلمبرداری از خود کرم را نیز با استفاده از چند دوربین که با بهره‌گیری از موتورهای محرک، کرم را در حرکت آزادانه‌اش دنبال می‌کردند، یک فیلم ترکیبی به دست آوردند (فیلم ضمیمه) که در آن پنل بالایی عملکرد مغز و نورون‌های درگیر در هر حرکت را نشان می‌دهد و بخش پایین، خود کرم را به تصویر کشیده است.

علت انتخاب کرم نماتود ابعاد کوچک (این کرم یک میلی‌متر طول دارد) و ساختار عصبی ساده مغز آن بود که کار به تصویر کشیدن «فکر کردن» کرم حین حرکت را ممکن می‌کرد.

نماتود 302 نورون دارد که 77 تای آن در فیلم به تصویر کشیده شده است و این 77 نورون در حرکت این کرم کار فکر کردن را برعهده داشتند. در هر لحظه از این فیلم، مشخص است که کدام بخش از مغز، در حال فرمان دادن و کنترل حرکت است و جالب‌ترین بخش آن، وقتی بود که تعداد نورون‌های فعال در عمل ساده‌ای مثل دور زدن کرم مشخص شد.

هدف از این تحقیق، درک میزان درگیری مغز در زمان انجام کارهای ساده‌ای مثل حرکت کردن است.

اندرو لیفر، سرپرست تیم تحقیق و مبتکر این طرح در‌ این‌باره گفت: «هنوز تا رسیدن به تکنولوژی که بتواند کار مشابهی درباره انسان انجام دهد، سال‌های زیادی راه باقیمانده اما ما با استفاده از داده‌های به‌دست آمده از این تحقیق، یک مدل کامپیوتری خواهیم ساخت که رفتارها و کارهای مغز انسان در زمان انجام امور مختلف را شبیه‌سازی خواهد کرد».

مترجم: محمدرضا احمدی‌نیا