علماء الأعصاب يقتربون من كشف الطبيعة الفطرية لإحساسنا بالوقت

أظهرت تجارب أجراها سين لو وزملاؤه من جامعة ميشيغان الأمريكية، أن الخلايا العصبية التي تؤرخ مرور الزمن (خلايا الزمن)، قد تكون بنية فطرية في الدماغ.

صورة تعبيرية / **PM Images** / Gettyimages.ru

إقرأ المزيد

عكس أعراض باركنسون عند أول مريض يتلقى علاجا واعدا كجزء من تجربة طبية!

وتشير مجلة Nature Communications، إلى أن هذه الظاهرة معروفة منذ زمن بعيد لعلماء الأعصاب، حيث توجد خلايا عصبية في الحصين، وقشرة الفص الجبهي، والجسم المخطط، تطلق إشاراتها بالتتابع، كل منها في لحظتها الخاصة خلال فترة التوقف. وتؤرخ هذه الخلايا معا مرور الزمن، تماما كعقرب الثواني. وفي مكان قريب منها، تعمل خلايا "متضخمة"، يرتفع نشاطها أو ينخفض تدريجيا خلال فترة زمنية محددة. وقد دار جدل حول أصل هذه الإشارات- هل تنشأ نتيجة للتعليم أم أنها سمة فطرية في الدماغ؟

وبالطبع اختبار ذلك في دماغ حي أمر صعب، لذلك لجأ الباحثون إلى الرياضيات - نماذج تصف كيفية تغير النظام بمرور الوقت، وهي النماذج المستخدمة أيضا في الشبكات العصبية حاليا. تم تدريب عامل اصطناعي باستخدام أسلوب التجربة والمكافأة لإيجاد أطول ثلاث إشارات متتالية.

أنتجت شبكة ذات إعدادات أولية مناسبة رياضيا بشكل طبيعي تسلسلات من الخلايا الزمنية، مع زيادة النشاط والتذبذبات حتى قبل أي تدريب. أما الشبكة ذات الإعدادات العشوائية، فلم تنتج إشارات مرتبة حتى بعد تدريب مكثف.
ولم يكن سلوك التعليم أقل إثارة للاهتمام، فقد بقيت المؤشرات الداخلية للشبكة "الصحيحة" ثابتة تقريبا - كان تغيرها أصغر باثني عشر مرة من تغير الشبكة العادية - وتم توليف المدخلات والمخرجات فقط. وعندما تم تمديد فترة التوقف في المهمة لأكثر من ثلاثة أضعاف دون إعادة تدريب، امتدت التسلسلات الزمنية وأعيد ترتيبها، على غرار ما يفعله الحصين.

سمحت هذه الآلية نفسها للعامل بحساب الدورات بدقة في مهمة جري افتراضية، تماما مثل فئران المختبر.

ويقول الباحثون: "قد تعكس الخلايا الزمنية والإشارات الزمنية الأخرى بنية مسبقة التحديد، لا يساهم التعليم إلا في تحسينها".

ويؤكدون أن هذا لا يزال نموذجا رياضيا، وليس دليلا قاطعا على بنية الدماغ. فالمقارنات المباشرة مع البيانات العصبية ضرورية للوصول إلى استنتاجات دقيقة.

وقد دعمت التجارب التي أُجريت على العضيات الدماغية - أدمغة مصغرة تنمى في المختبر - فرضية الإشارات الزمنية الفطرية مؤخرا، حيث ظهرت تسلسلات نبضية منتظمة دون أي تجربة حسية. وإذا كان الدماغ الحي يستخدم بالفعل رياضيات مماثلة، فسيتمكن العلم من الربط بين وظائف الخلايا العصبية الفردية والإحساس بالزمن - وهي القدرة التي تشكل أساس الذاكرة والتخطيط والحساب.

المصدر: روسيا اليوم(gazeta.ru+ (RT