التعرّف على كيفية عمل الدماغ من خلال ربط شبكية العين برقائق الحاسوب

مجموعة متناغمة من الإشارات
هناك مرض ينتقل بالوراثة ويؤدي إلى انتفاض مقلة العين نحو الأمام والخلف ويدعى بالرأراة. ويصيب هذا المرض 1 من كل 1500 رجل. والجدير بالذكر، بأنه قد اكتشف مؤخراً أن سبب هذا الانتفاض هو التقديرات الخاطئة للخلايا العصبية الشبكية في تحويل المحفزات البصرية إلى إشارات كهربائية. وتساعدنا الأرانب حالياً في معرفة آلية عمل المرض وكيفية علاجه.

ولا تزال آلية معالجة الدماغ للمحفزات موضع نقاش من قبل علماء الأعصاب. ولكن المفهوم أن الخلايا العصبية تستجيب للمحفزات عن طريق إرسال إشارات كهربائية والتي يتم نقلها بواسطة المشابك إلى الخلايا العصبية الأخرى. إلا أن الخبراء ما يزالون غير متأكدين من كيفية تدوين هذه الإشارات وتأويلها.

حقوق الصورة:C. Young Photography via:villageofjoy.com

ونشرت مجلة الخلية العصبية حالياً دراسة قام بها فيليكس فرانك من مختبر الهندسة الحيوية في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ والذي تحقّق فيما إذا كان الدماغ أفضل حالاً عند استماعه لمجموعة متناغمة من الخلايا العصبية أو لإشارة واحدة قوية وحادة من خلية عصبية معينة. وقد وجدوا أخيراً بأنه من الأفضل للدماغ أن يستمع إلى الإشارات المتعددة بوقت واحد.

ويعتقد فرانك بأن هذه النتائج قد يكون من شأنها أن تستخدم لمساعدة الأشخاص الذين يعانون من مجموعة متنوعة من المشاكل، حيث قال: "إذا استطعنا معرفة كيفية عمل الشبكات العصبية، فعندها يصبح بإمكاننا فهم الأمراض المرتبطة بها بشكل أفضل".

شبكية عين الأرنب

استعمل الفريق شبكيات عيون الأرانب والتي تم تحضيرها وربطها برقاقة كمبيوتر تحوي 11 ألف قطباً كهربائياً تمّ وضعها بشكل كثيف. وقد تمكن العلماء من تسجيل البيانات من المستقبلات الضوئية بعد تحريك شريط ساطع إلى ما وراء شبكية العين عن طريق الأقطاب الكهربائية.

وتكمن إشكالية كيفية عمل الخلايا العصبية في كونها تستجيب بشكل مختلف لنفس المحفزات. ويقول فرانك في حال تمت مقارنة ذلك بمكعب النرد: "إذا كان المحفز هو الرقم ثلاثة، فربما تقوم إحدى الخلايا العصبية بإعطاءنا الرقم اثنين، والخلية العصبية المجاورة لها بإعطاء الرقم أربعة. وإذا أخذنا متوسط كلا الرقمين، يكون الجواب صحيحاً. بينما تكون إجابة كل منهما خاطئة، فيما لو نظرنا إلى كل واحدة على حدة".

وبالتالي، فإن مجموعة من الإشارات تعدّ أكثر دقة من مجرد خلية عصبية واحدة.