مغز ما چگونه اطلاعات حسی را پردازش می کند؟

به گزارش سیناپرس،تا به حال فکر کرده اید که چرا بعد از خوردن یک وعده غذایی دلپذیر احساس خوشایندی به ما دست می دهد، یا اینکه چرا بعد از استنشاق تصادفی دود آتش شروع به سرفه می کنیم؟ این احساسات برای بقای ما حیاتی هستند زیرا به ما کمک می کنند تا بتوانیم در هر لحظه با توجه به نیاز بدنمان، فورا رفتار خود را تنظیم کنیم.

اکنون، تیمی به سرپرستی محققان دانشکده پزشکی هاروارد، گام ‌های جدیدی را در درک زیست ‌شناسی اساس این احساسات اولیه بدن، که با عنوان حواس درونی نیز شناخته می شوند، برداشته ‌اند که شامل یک زنجیره پیچیده از ارتباط بین سلول‌ های داخل بدن است.

طی مطالعه جدیدی که روی موش‌ ها انجام شد، محققان از تصویربرداری با وضوح بالا برای نشان دادن نقشه‌ های فضایی از نحوه واکنش نورون ‌های ساقه مغز به بازخورد اندام های داخلی استفاده کردند.

این تحقیق، اولین گام در روشن ساختن چگونگی ارتباط اندام های داخلی با مغز است.

به گزارش سیناپرس،در صورتیکه این یافته ‌ها در گونه ‌های دیگر، از جمله انسان‌ ها تأیید شوند، می ‌توانند به دانشمندان کمک کنند تا استراتژی ‌های درمانی بهتری برای بیماری ‌هایی مانند اختلالات خوردن، پرکاری مثانه، دیابت، اختلالات ریوی و فشار خون بالا، توسعه دهند.

تقریباً یک قرن است که دانشمندان در حال بررسی این موضوع بوده اند که مغز، چگونه اطلاعات خارجی را پردازش می کند تا حواس اصلی بینایی، بویایی، شنوایی، چشایی و لامسه را که برای هدایت ما در جهان ضروری هستند، تشکیل دهد.

با این حال، فرآیندی که طی آن، مغز بازخورد اندام ‌های داخلی را سازماندهی می کند تا عملکردهای فیزیولوژیکی اساسی مانند گرسنگی، سیری، تشنگی، حالت تهوع، درد، تنفس، ضربان قلب و فشار خون را تنظیم کند، مرموز باقی مانده است.

محققان توضیح داده اند، حواس بیرونی، اطلاعات را در یک قالب واحد، دریافت می کنند. برای مثال، بینایی کاملاً مبتنی بر تشخیص نور است.

به گزارش سیناپرس، در مقابل، اندام ‌های داخلی، اطلاعات را از طریق نیروهای مکانیکی، هورمون‌ ها، مواد مغذی، سموم، دما و موارد دیگر منتقل می ‌کنند که هر کدام می ‌توانند بر روی اندام ‌های متعدد تاثیر گذاشته و به واکنش ‌های فیزیولوژیکی متعدد تبدیل شوند.

دانشمندان، در مطالعه جدید خود بر روی ناحیه ساقه مغز به نام هسته مجرای انفرادی یا NTS تمرکز کردند. NTS اطلاعات حسی از اندام های داخلی را به وسیله عصب واگ دریافت می کند. سپس این اطلاعات را به نواحی مرتبه بالاتر مغز که پاسخ های فیزیولوژیکی را تنظیم و رفتارها را ایجاد می کنند، منتقل می کند. به این ترتیب NTS به عنوان یک دروازه حسی داخلی برای مغز عمل می کند.

محققان از تکنیک قدرتمندی به نام تصویربرداری کلسیم دو فوتونی استفاده کردند که سطح کلسیم را در سلول های عصبی منفرد در مغز به عنوان نماینده ای برای فعالیت عصبی اندازه گیری می کند.

تیم تحقیقاتی، این تکنیک را بر روی موش هایی که در معرض انواع مختلف محرک های اندام داخلی قرار داشتند، به کار بردند. نتایج به ‌دست ‌آمده نشان می دهد که نورون ‌ها در سرتاسر NTS روشن می ‌شوند، دقیقاً مانند ستاره ‌هایی که در آسمان شب، روشن و خاموش می ‌شوند.

این تیم کشف کردند :محرک‌ های موجود در اندام ‌های داخلی مختلف، عموماً خوشه‌ های متفاوتی از نورون‌ ها را در NTS فعال می ‌کنند. در مقابل، محققان موارد متعددی را شناسایی کردند که در آن ها محرک ‌های مکانیکی و شیمیایی در یک اندام، که اغلب، پاسخ فیزیولوژیکی یکسانی را برمی انگیزند، نورون ‌های همپوشانی را در ساقه مغز فعال می ‌کنند.

این یافته ‌ها نشان می ‌دهد که گروه‌ های خاصی از نورون ‌ها، ممکن است مخصوص نمایش اندام ‌های خاصی در مغز باشند. نتایج تحقیقاتی در مجله Nature منتشر شده اند.

ترجمه: سنا دلفیه

 

No tags for this post.