قوهی تخیل یکی از پیچیدهترین و جادوییترین عملکردهای مغز انسان است، اما تحقیقات جدید نشان میدهد که ما تنها گونه با توانایی به پرواز درآوردن چشم ذهن نیستیم. یافتههای یک مطالعهی جدید نشان میدهد که حتی خرموشهای کوچک هم این توانایی را دارند و میتوانند سفرهای تخیلی را رویاپردازی کنند و در ذهن خود به مکانهای غیرواقعی سفر کنند.
خرموشها هم مانند انسان در بخشی از مغز به نام هیپوکامپ که مسئول حافظه و تخیل است، دارای نورونهایی هستند که با نام «سلولهای مکانی» شناخته میشود. وقتی که جوندگان در اطراف پرسه میزنند، سلولهای مکانی در پیکربندیهای متغیر دائمی تحریک میشود و محیطی را نشان میدهد که حیوان هر لحظه در آن قرار میگیرد. در واقع نقش این سلولها بازنمایی مکان در فضا یا یک «نقشهی شناختی» است.
حیوانات هم مانند انسان در مغزشان سلول مکانی و نقشه شناختی دارند
الگوی تحریک سلولهای مکانی در هیپوکامپ انسان هم بهعنوان نقشههای شناختی، یادآوری و بهخاطر سپرده میشود. انسان میتواند این نقشهها را مانند مدلهای ذهنی محیطهای تجربهشدهی قبلی، در هر لحظه به خاطر آورد و تخیلاتش را دنبال کند، بنابراین این نقشه به ما اجازه میدهد که بدون حرکت دادن بدنمان در تخیلات به مکانهای دوردست سفر کنیم.
محققان کنجکاو بودند که آیا ممکن است موشها هم از توانایی مشابهی برای گذراندن ذهن از نقشههای شناختی برخوردار باشند یا خیر؛ بنابراین برای انجام آزمایش یک واسط مغز و ماشین (BMI) ساختند که میتواند الگوهای تحریک سلولهای هیپوکامپ حیوانات را رمزگشایی کند. سپس خرموشها را روی تردمیلهای کرویشکل قرار دادند و حرکات آنها را به یک محیط واقعیت مجازی ۳۶۰ درجه تبدیل کردند که روی صفحهای نمایش داده میشد.
درحالیکه موشها یاد گرفتند در محدودهی دیجیتال راه بروند و پاداش بگیرند، رمزگشا نیز توانست نحوهی تبدیل الگوهای تحریک هیپوکامپ به حرکت در محیط را رمزگشایی کند. وقتی که واسط مغز و ماشین به اندازهی کافی آموزش دید، محققان تردمیلها را غیرفعال کردند تا موشها بتوانند در محیط مجازی سفر کنند و فقط با استفاده از افکارشان پاداش بگیرند.
همزمان با حرکت موش، سیستم واسط مغز و ماشین فعالیت هیپوکامپ موش را ثبت میکند. محققان در صفحهی نمایش میبینند که وقتی موش برای رسیدن به هدف حرکت میکند، کدام نورونها فعال میشود. این سیگنالها با ایجاد زمینهای برای واسط مغز و ماشین فعالیت هیپوکامپ مغز را به اعمال روی صفحه تبدیل میکند.
محققان در مطالعهی منتشرشده نوشتهاند که موشها با کنترل هیپوکامپ خود، موفق شدند تا مسیرهای کارآمدی برای رسیدن به هر هدف ایجاد کنند. چونگشی لای، نویسندهی مطالعه میگوید: «خرموش واقعاً میتواند نمایش مکانهای محیطی را بدون اینکه آنجا باشد، فعال کند.» لای افزود که حتی اگر بدن خرموش بهطور فیزیکی ثابت باشد، میتواند افکار فرازمانیاش را به مکانهای بسیار دور بفرستد.
موشها با کنترل هیپوکامپ مغز خود، در ذهنشان برای رسیدن به هدف مسیرسازی میکنند
خرموشها پساز اینکه تواناییهایشان را در زمینهی حرکت در محیط مجازی با استفاده از تخیل نشان دادند، به چالش کشیده شدند تا در ناحیهی ذهنی یک شی را بردارند و حرکت بدهند. محققان این فعالیت را «تمرین جِدای» نامیدند. خرموشها این بار هم بدون هیچ مشکلی خودشان را در حال جابجایی اشیا تصور کردند.
آلبرت لی، نویسندهی مطالعه میگوید: «تصور کردن یکی از تواناییهای قابلتوجه انسان است. اکنون ما دریافتیم که حیوانات نیز از این توانایی برخوردار هستند و راهی برای پژوهش این موضوع پیدا کردیم.»
نتیجهی شگفتانگیز همهی این آزمایشها این است که به نظر میرسد خرموشها هم دقیقاً مانند انسان میتوانند کنترل فعالیت هیپوکامپ خود را به دست بگیرند. هنگامی که جوندگان در محیط خیالی حرکت میکردند، میتوانستند الگوهای منحصربهفردی از فعالیت عصبی خود را برای چند ثانیه حفظ کنند. بنابراین میتوانند افکار خود را برای یک دورهی زمانی واقعی در یک مکان ثابت نگه دارند.
تیموتی هریس، نویسندهی مطالعه که از یافتههای غیرمنتظره شگفتزده شده بود، گفت: «نکتهی خارقالعاده این است که چگونه خرموشها یاد میگیرند برای مدتهای بسیار طولانی در مورد یک مکان خاص فکر کنند. شاید تصورات ما از دامنهی توجه یک خرموش سادهلوحانه باشد.»
۲۲۷۲۲۷
