قطب‌نمای مغز مگس
اگر وارد یک اتاق تاریک شوید، می‌توانید همچنان به راه خود در تاریکی به سوی چشمه نور ادامه دهید. به این دلیل که مغز انسان مسیر نشانه را در جهتی که در حال حرکت است ثبت می‌کند. مگس سرکه نیز در مغز خود یک قطب‌نمای داخلی دارد که در تاریکی کار می‌کند. پژوهشگران امیدوارند کالبدشکافی مگس بتواند راهی برای شناخت مغز انسان و سایر پستانداران باز کند.
در مغز انسان، چند نوع سلول عصبی وجود دارد که از سردرگمی او در تاریکی جلوگیری می‌کنند. برای مثال، سلولهای جهت‌یاب سر انسان نشانه‌هایی را که فرد در اطراف خود می‌بیند و همچنین تعداد حرکتها و چرخشها را ضبط می‌کنند و اجازه می‌دهند تا حداقل برای مدتی کوتاه در مسیر درست هدایت شود، حتی اگر این نشانه‌ها غیر قابل دسترس باشند.
مغز پستانداران بسیار پیچیده است، با این حال پژوهشگران ممکن است بتوانند چگونگی سازوکار این سلولها را با مطالعه مگسهای میوه دریابند. از آنجا که مغز مگس کوچکتر و تعداد سلولهای عصبی آن کمتر است، محققان از ابزار ژنتیکی قدرتمندی برای بررسی و نظارت سلولهای عصبی این حشرات استفاده کردند.
به این منظور مگسها را در یک محیط مجازی شبیه دنیای واقعی قرار داده و برای جلوگیری از فرار کردن مگس آن را با سیم بستند. مگس روی یک گوی چرخان راه می‌رفت و همزمان الگوهای مختلف تصویری حرکت آن روی یک صفحه نمایش منحنی ثبت می‌شد.
پژوهشگران با استفاده از یک میکروسکوپ اسکنر 2- فوتون لیزری و ابزار ژنتیکی که هنگام افزایش سطح کلسیم سلولهای عصبی سبب درخشش آنها می‌شد، توانستند ببینند که آیا سلولهای خاص در مغز مگس در طول آزمایش از بین می‌رود یا نه. دانشمندان با بزرگنمایی مغز مگس به وجود بدنه بیضی شکلی در وسط مغز پی بردند که احتمالا سلولهای عصبی جهت‌یاب سر این حشره در آن قسمت قرار دارد.
فعالیت سلولهای عصبی مغز، جهت پرواز مگس را نشان می‌دهد. وقتی که صفحه نمایش، تصویری پیچیده از خطوط عمودی و افقی را نشان می‌دهد سلولهای عصبی در بدنه بیضی شکل قفل شده و یک نقطه واحد از فعالیت در این بدنه ایجاد می‌کند که جهت‌گیری مگس را در محیط مجازی نشان می‌دهد. هنگامی که مگس تصویر را با چرخش به چپ یا راست انتقال می‌دهد محل این نقطه در بدنه بیضی شکل نیز به همان سمت جابجا می‌شود.
اگر سلولهای عصبی مگس مانند سلولهای جهت یاب سر انسان عمل کنند، پس مگسها هم باید در تاریکی بتوانند مسیر خود را حفظ کنند. دانشمندان دریافتند وقتی چراغ خاموش می‌شود نقطه فعالیت در بدنه بیضی شکل همچنان فعال باقی می‌ماند. حتی وقتی مگس دیگر جایی را نمی‌بیند باز هم قادر به تشخیص مکان خود هست.
دانشمندان از دیرباز می‌دانستند که حشراتی مانند زنبور و مورچه در هدایت مسیر و جهت یابی فوق‌العاده‌اند، اینک با بررسی مغز مگسها در صدد هستند تا شباهتهایی بین سلولهای عصبی این حشره و سایر پستانداران بیابند.
این پژوهش در Nature منتشر شده است.
No tags for this post.
