دوربینی که جهان را از دید موش‌ها نشان می‌دهد!

به گزارش ایسنا و به نقل از ساینس‌دیلی، پژوهشگران آلمانی، نوعی دوربین ابداع کرده‌اند که می‌تواند از زیستگاه‌های طبیعی که به نظر می‌رسد به جوندگان تعلق داشته باشند، تصویربرداری کند.

حیوانات طی دوره تکامل، به واسطه روش‌هایی که فرصت زنده ماندن و تولید مثل آنها را افزایش می‌دهند، با تقاضاهای ویژه محیط اطراف خود سازگار شده‌اند. این موضوع در مورد جنبه‌های گوناگون سیستم‌های حسی که امکان درک محیط اطراف را برای گونه‌های حیوانی امکان‌پذیر می‌سازد نیز صدق می‌کند. این سازگاری‌ها در سامانه بینایی، ویژگی‌هایی مانند موقعیت چشم‌ها و دقت نسبی نواحی گوناگون شبکیه را شکل می‌دهند.

با وجود این، دانش ما در مورد تکامل عملکردی سامانه بینایی پستانداران، تقریبا پراکنده است. پروفسور “لورا باس”(Laura Busse)، استاد “دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان مونیخ”(LMU) و از اعضای این گروه پژوهشی گفت: موش‌ها در ۱۰ تا ۱۵ سال گذشته، به مدل مورد علاقه پژوهشگران برای بررسی پردازش اطلاعات بینایی تبدیل شده‌اند. با توجه به اینکه پیشتر تصور می‌شد این جوندگان، جهان را با استفاده از سبیل خود و بویایی حس می‌کنند، این پیشرفت شگفت‌آوری به شمار می‌رود.

این موضوع مشخص شده است که بینایی رنگ، بر توانایی یافتن غذا، فرار از شکارچیان و جفت‌گیری تاثیر دارد. باس ادامه داد: ما واقعا نمی‌دانستیم که موش‌ها چگونه محیط اطراف خود را از نظر بصری درک می‌کنند.

باس تصمیم گرفت تا با همکاری پروفسور “توماس اولر”(Thomas Euler)، از پژوهشگران “دانشگاه توبینگن”(University of Tübingen)، به بررسی ورودی بصری و پردازش سیگنال‌های عصبی در موش‌ها بپردازد.

موش‌ها، “دی‌کرومات”(Dichromate) هستند. به عبارت دیگر، آنها دو نوع سلول مخروطی در شبکیه چشم خود دارند. این سلول‌ها، تابش الکترومغناطیسی را در نواحی طیف سبز و ماوراءبنفش تشخیص می‌دهند. باس گفت: ما می‌خواستیم بدانیم که اطلاعات مربوط به چه طیفی از رنگ می‌توانند ویژگی‌های عملکردی مدارهای عصبی را در شبکیه موش‌ها توضیح دهند.

پژوهشگران تصمیم گرفتند تا یک دوربین کم‌هزینه ابداع کنند که برخلاف دوربین‌های معمولی، به صورت ویژه برای پوشش دادن نواحی مربوط به طیف سبز و ماوراءبنفش طراحی شده که شبکیه چشم موش‌ها نسبت به آنها حساس است. دوربین برای استفاده ساده در این زمینه، به یک “دوقاب”(Gimbal) مجهز شده است که جهت قاب تصویر را به صورت خودکار مشخص می‌کند و به جلوگیری از تغییر ناگهانی و ناخواسته چشم‌انداز می‌پردازد.

پژوهشگران از این دوربین استفاده کردند تا از محیط اطراف در زمان‌های گوناگون یک روز، طوری تصویربرداری کنند که موش آنها را می‌بیند. باس اضافه کرد: ما می‌دانستیم که نیمکره فوقانی شبکیه چشم موش که با کمک آن می‌تواند آسمان را ببیند، حساسیت ویژه‌ای نسبت به پرتو ماوراءبنفش دارد.

نیمه پایین‌تر شبکیه چشم موش که معمولا به سمت زمین است، حساسیت بیشتری در ناحیه سبز دارد. پژوهشگران تایید کردند که این دو ناحیه طیفی، سازگاری نزدیکی با آمار مربوط به رنگ محیط طبیعی دارند که مورد علاقه موش‌ها هستند.

این سازگاری می‌تواند نتیجه فرآیندهای تکاملی باشد. برای نمونه به موش‌ها کمک می‌کند تا حضور پرندگان شکاری آسمان را درک کنند و اقدامی برای فرار کردن انجام دهند. آزمایش‌هایی که با استفاده از شبکه‌های مصنوعی عصبی انجام شده‌اند و از ویژگی‌های پردازشی سلول‌های مخروطی شبکیه چشم موش تقلید می‌کنند، این حدس را تایید می‌کنند.

این پژوهش، در مجله “Current Biology” به چاپ رسید.

منبع:ایسنا