ملخصات الأبحاث

تكوين إشارات اتجاه الحركة باستخدام حساب المُتَّجهات

.C. Lyu et al

  • Published online:

يستلزم كثير من المهام السلوكية إجراءَ عمليات معالجة للمُتَّجهات الرياضية. ولكن بعيدًا عن النماذج الحاسوبية، فلا تزال الطريقة التي تستطيع الأدمغة من خلالها إجراء عمليات المُتَّجهات غير معروفةٍ حتى الآن. ومن ثمَّ يُوضِّح العلماء، في هذا البحث المنشور، طريقة تنفيذ حسابات المُتَّجهات بالمُجمّع المركزي، وهي المنطقة التي تلعب دورًا أساسيًا في الحركة الموجَّهة ناحية الهدف، عند ذبابة الفاكهة Drosophila.

وبدايةً، يصِف العلماء إشارةً عصبية، في الجسم المروحيّ الشكل عند ذبابة الفاكهة، وهو المسؤول بصورة واضحة عن تتبّع زاوية الحركة الغيرية، التي تركز بالأساس على الإشارات الخارجية. وصحيح أنَّ هناك أبحاثًا سابقة أُجِريت على ذبابة الفاكهة والثدييات، استطاعت تحديد الخلايا العصبية المسؤولة عن تتبَّع زاوية رأس الحيوان (تُعرَف كذلك بزاوية التقدم) مقارنةً بالإشارات الخارجية (أي الخلايا العصبية المسؤولة عن تتبع اتجاه الرأس مثلاً)، إلا أنَّ هذه الإشارة الجديدة التي يبيِّنها العلماء تكشف على وجه الدقة الطريقةَ المناسبة لتحديث الإحساس بالمكان، عند اختلاف زاويتي الحركة والتقدم (أي في حالة المشي جانبيًا على سبيل المثال).

وبعد ذلك، وصَّف العلماء دائرة عصبية مسؤولة عن إجراء عملية تحويل الإحداثيات، من التركيز على الذات إلى التركيز الغيريّ (أي من التركيز على جسم الكائن ذاته إلى التركيز على العالم المحيط به)، ثم جمعوا المُتَّجهات، بغرض حساب اتجاه الحركة غيرية التركيز. وأوضح العلماء أن هذه الدائرة تعمل من خلال مسح المُتَّجهات ثنائية الأبعاد في أنماط النشاط الجيبية على امتداد مجموعات مُحدّدة من الخلايا العصبية، ليُعبِّر اتساع الجيب عن طول المُتَّجه ويُعبِّر طور الجيب عن زاوية هذا المُتَّجه.

وبناءً على ذلك، ربما نستطيع تعميم أُسس هذه الدائرة العصبية على أدمغة أخرى، ومجالات تتجاوز الانتقال من مكان إلى آخر، وهي حالات يكون فيها من الضروري تنفيذ عمليات المُتَّجهات أو تحويلات الإطار المرجعي.