สมองประมวลผลข้อมูลภาพแม้ว่าจะไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรงกับดวงตา

จันทร์ 4 มีนาคม, 2013.- นักชีววิทยาจากโรงเรียนศิลปะและวิทยาศาสตร์ที่ Tufts University ในเมดฟอร์ด, แมสซาชูเซตส์ (สหรัฐอเมริกา) ได้ประสบความสำเร็จที่ดวงตาที่ปลูกถ่ายอยู่ห่างจากศีรษะในรูปแบบกบสามารถมอบวิสัยทัศน์โดยไม่ต้อง การเชื่อมต่อระบบประสาทโดยตรงในสมองตามผลการวิจัยของพวกเขาตีพิมพ์ใน "วารสารชีววิทยาทดลอง" “ หนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่คือการเข้าใจว่าสมองและร่างกายปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในองค์กรได้อย่างไร” ดักลาสเจแบล็กลินผู้เขียนบทความกล่าว ในมุมมองของเขาการวิจัยแสดงให้เห็นว่า "ความสามารถที่โดดเด่นของสมองหรือพลาสติกในการประมวลผลข้อมูลภาพจากสายตานอกสถานที่แม้ในขณะที่พวกเขาอยู่ไกลจากหัว"

แบล็กลิสตันเป็นผู้ร่วมงานระดับหลังปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการของ Michael Levin ผู้เขียนร่วมศาสตราจารย์วิชาชีววิทยาและผู้อำนวยการศูนย์ชีววิทยาการกำเนิดและการพัฒนาที่มหาวิทยาลัยทัฟส์ เลวินชี้ให้เห็นว่า: "วัตถุประสงค์หลักของการแพทย์คือหนึ่งวันเพื่อให้สามารถฟื้นฟูการทำงานของโครงสร้างประสาทสัมผัสที่เสียหายหรือหายไปผ่านการใช้ชิ้นส่วนทดแทนทางชีวภาพหรือเทียมมีความหมายหลายอย่างของการศึกษานี้ จากมุมมองทางการแพทย์ไม่จำเป็นต้องทำการเชื่อมต่อที่เฉพาะเจาะจงของสมองในการรักษาความผิดปกติของประสาทสัมผัสเช่นตาบอด "

ในการทดลองนี้ทีมได้ทำการผ่าตัดเอาดวงตาออกจากตัวอ่อนผู้บริจาคหลักซึ่งมีโปรตีนเรืองแสงติดอยู่ในส่วนหลังของตัวอ่อนผู้รับซึ่งทำให้เกิดการเจริญเติบโตของดวงตานอกมดลูกและกำจัดดวงตาตามธรรมชาติของผู้รับออกไปเท่านั้น นอกมดลูก กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์เผยรูปแบบการปกคลุมด้วยเส้นที่ต่างกัน แต่ไม่มีสัตว์ตัวใดที่พัฒนาประสาทที่เชื่อมต่อดวงตานอกมดลูกกับสมองหรือบริเวณกะโหลก

เพื่อตรวจสอบว่าดวงตานอกมดลูกส่งข้อมูลภาพทีมพัฒนาระบบควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ของการฝึกอบรมการมองเห็นในที่น้ำ quadrants สว่างโดยไฟ LED สีแดงหรือสีน้ำเงินและที่สามารถจัดการไฟฟ้าช็อตอ่อนเพื่อลูกอ๊อดที่ พวกเขาว่ายน้ำในด้านใดด้านหนึ่ง ระบบติดตามการเคลื่อนไหวที่ติดตั้งกล้องและโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบและบันทึกการเคลื่อนไหวและความเร็วของลูกอ๊อด

สัตว์มากกว่าร้อยละ 19 ที่มีเส้นประสาทตาที่เชื่อมต่อกับกระดูกสันหลังได้แสดงให้เห็นถึงการตอบสนองต่อแสงเมื่อพวกเขาว่ายออกจากแสงสีแดงในขณะที่แสงสีน้ำเงินกระตุ้นการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติ การตอบสนองของเขาต่อแสงที่ได้รับระหว่างการทดลองไม่แตกต่างจากกลุ่มควบคุมลูกอ๊อดที่มีนัยน์ตาธรรมชาติที่สมบูรณ์การตอบสนองที่ไม่แสดงโดยลูกอ๊อดที่ไม่มีตาหรือลูกอ๊อดที่ไม่ได้รับไฟฟ้าช็อต

“ สิ่งนี้ไม่เคยปรากฏมาก่อน” เลวินกล่าว“ ไม่มีใครคิดว่าดวงตาที่มองเห็นด้านข้างของลูกอ๊อดจะเห็นได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพวกมันเชื่อมต่อกับไขสันหลังเท่านั้นและไม่ใช่สมอง” จากผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าพลาสติกมีความโดดเด่นในความสามารถของสมองในการรวมสัญญาณจากส่วนต่าง ๆ ของร่างกายเข้าสู่โปรแกรมพฤติกรรมที่ได้พัฒนาขึ้นด้วยการออกแบบร่างกายที่เฉพาะเจาะจงและแตกต่างกัน
“ ตาข้างนอกมีฟังก์ชั่นการมองเห็น” แบล็กลิสตันซึ่งเน้นว่าสมองจะจดจำข้อมูลภาพของดวงตาที่ส่งผลต่อเส้นประสาทไขสันหลังกล่าว “ เรายังคงต้องพิจารณาว่าพลาสติกชนิดนี้ในสมองสัตว์มีกระดูกสันหลังขยายไปยังอวัยวะนอกมดลูกที่แตกต่างกันหรือไปยังอวัยวะที่เหมาะสมในสายพันธุ์ที่แตกต่างกันหรือไม่ "นักวิจัยคนนี้กล่าวเสริม


ที่มา: