التكنولوجيا الحيوية

نجاح العلماء في خداع الفئران لشم روائح غير موجودة

روائح اصطناعية

هل من الممكن خداع العقل لجعله قابل لشم روائح غير موجودة؟

تجارب كثيرة أجراها العلماء على أرض الواقع أو حتى في أفلام الخيال العلمي، تطرح فكرة خداع العقل لجعله يرى أو يشم أشياء لا وجود لها. فهل من الممكن خداع العقل لجعله قابل على شم روائح غير موجودة؟

قد يكون الجواب لهذا السؤال هم : نعم ! و لكن ،هذا لا يعني أن هذه التقنية ستطرح قريباً في الأسواق.

لقد تمكن العلماء من زرع رائحة اصطناعية مباشرة في أدمغة الفئران في المختبرات. لكن النتائج التي نُشرت في مجلة العلوم Science ،تقدم أدلة على كيفية معالجة الدماغ للمعلومات. قد تساعد التفاصيل المتعلقة بالرائحة الاصطناعية في الإجابة عن “أسئلة أساسية في حاسة الشم” .

البحث – كيف تبدو الرائحة الاصطناعية للفأر

تقدم الدراسات على الحواس نافذة على كيفية تشكيل العقل للإشارات من العالم الخارجي إلى التصورات. وكيف يمكن لهذه التصورات أن توجه السلوك. لبناء روائح اصطناعية في أدمغة الفئران، استخدم الباحثون علم البصريات الوراثي، وهي تقنية يحث الضوء فيها الخلايا العصبية المعدلة وراثيًا لإطلاق الإشارات. استهدفت عالمة الأعصاب ديما رينبرغ من كلية الطب بجامعة نيويورك وزملاؤها الخلايا العصبية في البصيلات الشمية للفئران. هناك، تنظم مجموعات من النهايات العصبية تسمى الكبيبات إشارات الرائحة الملتقطة في الأنف.

مثل العزف على بيانو قصير، قام العلماء بتنشيط الخلايا العصبية في ستة نقاط (قد يتضمن كل منها ما بين واحد وثلاثة من الكبيبات) بترتيب معين. تم تصميم هذا اللحن العصبي ليكون نسخة مبسطة من الطريقة التي يمكن أن تلعب بها الرائحة الحقيقية في تلك الخلايا العصبية. (من غير المعروف كيف تبدو الرائحة الاصطناعية للفأر).

تعلمت الفئران الإشارة إلى وجود هذه الرائحة الاصطناعية عن طريق لعق منبثقات من فوهات معينة. وجد الباحثون أن الرائحة الاصطناعية لم تكن موجودة بشكل حقيقي، ولكن الفئران تصرفت كما لو أنها شمتها على أي حال. بعد “شم” الرائحة الاصطناعية، تلعق الفئران بشكل موثوق الفوهة الصحيحة.

عملت البقع الفردية التي حفزها الباحثون على تكوين إدراك للرائحة، تمامًا كما تصنع سلسلة من النغمات اللحن. لأن الرائحة كانت اصطناعية بالكامل. على الرغم من ذلك، يمكن للباحثين العبث بها. من خلال تغيير طفيف في بعض الإشارات التي تولد الرائحة الاصطناعية، يمكن للباحثين اختبار أي صفات في التسلسل كانت مهمة، وأي تغييرات جعلت الرائحة غير قابلة للتمييز. هذا كله جعل من الممكن خداع العقل لجعله يشم روائح غير موجودة.

تغيير في الدراسة – تعديل النغمات القليلة الأولى

يبدو أن بداية تسلسل الرائحة هي المفتاح. عندما قام الباحثون بتبديل ترتيب نشاط البقع القليلة الأولى، واجهت الفئران صعوبة في التعرف على الرائحة أكثر مما كانت عليه عندما تم تغيير البقع الموجودة في نهاية التسلسل. والتأخيرات قرب البداية كانت أكثر أهمية من التأخير في النهاية.

تقول رينبيرج: “إذا قمت بتعديل النغمات القليلة الأولى، فستتلف الأغنية بسهولة أكبر”.

تدعم هذه النتيجة فكرة تسمى تأثير الأسبقية، والتي تنص على أن الإشارات العصبية التي تأتي أولاً في تسلسل تحمل وزنًا أكبر، كما تقول تاتيانا شاربي، عالمة الأعصاب الحاسوبية في معهد سالك للدراسات البيولوجية .

بشكل عام، تقدم هذه النتائج مثالًا على كيفية تأثير التغييرات في النشاط العصبي على الإدراك، كما تقول شاربي.

“في النهاية، هذا يلمح إلى الخصائص الأساسية للشفرة العصبية.”

تشتبه شاربي في أن الخصائص المماثلة قد تنطبق على أنواع أخرى من المعلومات التي يعالجها الدماغ، بما في ذلك إشارات الرؤية والسمع. وربما حتى على المهام الأكثر تعقيدًا مثل الذاكرة. وتقول إن مثل هذه العمليات تعتمد جميعها على نفس التحول الأساسي – “مشكلة رياضية عامة في ترميز المدخلات إلى المخرجات”. بهذه الطريقة، يأخذ الدماغ المعلومات الواردة عن العالم ويخيطها في تصورات مفيدة.

بالإضافة إلى تتبع الروائح الاصطناعية في أجزاء أخرى من الدماغ ، ترغب رينبيرج وزملاؤها في اختبار ما إذا كانت القواعد المماثلة تنطبق على الروائح الحقيقية. “الرائحة الاصطناعية رائعة. تقول رينبرغ إنها أداة مثيرة جدًا للاهتمام. “ولكن في نهاية اليوم، أريد أن أعرف كيف تتشكل الروائح في الدماغ.”

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى