พบระบบ GPS ในสมองมนุษย์
โดย :
Administrator
เมื่อ :
วันจันทร์, 18 มีนาคม 2556
Hits
17494
สมองก็มีระบบภายในที่ช่วยให้ร่างกายสามารถระบุได้ว่าตัวเองอยู่ที่ไหน คล้ายๆกับระบบ global positioning system หรือ GPS ที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์รู้ว่าตัวมัน(รวมถึงตัวเรา)อยู่ที่ไหน
การศึกษาครั้งใหม่นี้ได้รับการเผยแพร่ในวารสารวิชาการ Nature แล้ว นำโดยมหาวิทยาลัยปรินซ์ตัน ได้ชี้ชัดว่า สมองก็สามารถมีพฤติกรรมระบุพิกัดของตัวเองได้เช่นกัน โดยเส้นประสาทหน่วยระบุตำแหน่งบางส่วน หรือที่เรียกว่า กริดเซลล์ จะช่วยๆกันระบุตำแหน่งแล้วส่งให้ร่างกายรับรู้ แทนที่จะเป็นการที่แต่ละเซลล์รู้ตำแหน่งของมันเองตามที่ทฤษฎีคู่แข่งได้นำเสนอ
กริดเซลล์ เป็นเซลล์ประสาทที่จะมีสัญญาณไฟฟ้าเป็นบวก ถ้าสัตว์เคลื่อนที่ไปในสิ่งแวดล้อม ซึ่งค้นพบกันครั้งแรกราวกลางทศวรรษที่ 2000 ตัวอย่างเช่น การเคลื่อนที่เข้าไปในห้อง
"กริดเซลล์จะสร้าง'การแทนพื้นที่'ขึ้นมาด้วยกัน " เดวิด แทงค์ แห่งมหาวิทยาลัยปรินซ์ตัว หัวหน้านักวิจัยเผย "งานวิจัยของเราจะมุ่งไปที่การทำความเข้าใจกลไกที่เกิดขึ้นในระบบประสาทที่ก่อตัวขึ้นมาเป็นแพทเทิร์นรูปหกเหลี่ยมนี้" ทางด้านคริสติน่า ดอมนิโซรู นักวิจัยผู้ทำการทดลอง ได้ทำการวัดสัญญารที่เกิดขึ้นในกริดแต่ละตัวในสมองของหนูขณะที่หนูเคลื่อนที่เข้าไปในสิ่งแวดล้อมเสมือนที่คอมพิวเตอร์สร้างขึ้นมา คือ เป็นจอวิดีโอที่ติดตั้งให้รู้สึกว่าอยู่ในสิ่งแวดล้อมจริงๆ คล้ายๆกับระบบ Virtual Reality ที่ใช้กับคน
นักวิจัยพบว่า กิจกรรมทางไฟฟ้าของเซลล์ที่วัดได้จากความแตกต่างศักย์ระหว่างภายในและภายนอกเซลล์นั้นจะเริ่มต้นด้วยค่าต่ำ จากนั้นจะสูงขึ้นและสูงขึ้นเมื่อหนูไปถึงจุดต่างๆที่ได้กำหนดไว้ และจะลดต่ำลงอีกครั้งเมื่อหนูเคลื่อนที่หนีไปจากจุดนั้น
กิจกรรมทางไฟฟ้าที่สูงขึ้นและลดลงนี้ สอดคล้องกับกลไกทางประสาทที่เรียกว่า โครงข่ายดึงดูด (Attractor Network) โดยสมองจะประกอบไปด้วยเซลล์ประสาทหลายๆตัวที่ต่อกันเป็นโครงข่ายดึงดูดแบบนี้ และโครงข่ายดึงดูดก็เป็นแบบจำลองทางทฤษฎีที่พยายามจะอธิบายว่า เซลล์ประสาทแต่ละตัวทำงานร่วมกันอย่างไรจึงจะทำกิจกรรมทางสมองบางอย่างได้ โดยโครงข่ายดึงดูดนี้ถูกเสนอขึ้นครั้งแรกเมื่อ 30 ปีที่แล้วโดนจอห์น ฮ็อปฟิลด์ ศาสตราจารย์ของมหาวิทยาลัยปรินซ์ตัน
นักวิจัยพบว่า การวัดกิจกรรมของกริดเซลล์นี้สอดคล้องกันแบบจำลองโครงข่ายดึงดูด แต่ไม่สอดคล้องกับอีกทฤษฎีคู่แข่งที่เสนอกนมา คือ แบบจำลอง oscillatory interference ที่เสนอว่า กริดเซลล์จะใช้รูปแบบกิจกรรมทางไฟฟ้าของเซลล์แบบเป็นจังหวะ (หรือการสั่น) เพื่อการระบุตำแหน่ง ซึ่งอาจมองได้ว่าเป็นสัญญาณนาฬิกาของสัตว์ แต่ผลที่ออกมาจากงานวิจัยที่ปรินซ์ตันพบว่า กิจกรรมแบบเป็นจังหวะนั้นพบได้ที่เซลล์ประสาทส่วนใหญ่ แต่ไม่เกี่ยวข้องกับการระบุตำแหน่งเลย
ขอขอบคุณบทความจาก วิชาการ.คอม
คำสำคัญ
GPS,สมอง,มนุษย์
ประเภท
Text
ลิขสิทธิ์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)
ผู้แต่ง หรือ เจ้าของผลงาน
Administrator
วิชา
วิทยาศาสตร์ทั่วไป
ระดับชั้น
ม.1, ม.2, ม.3, ม.4, ม.5, ม.6
กลุ่มเป้าหมาย
ครู, นักเรียน, บุคคลทั่วไป
-
3427 พบระบบ GPS ในสมองมนุษย์ /article-science/item/3427-gpsเพิ่มในรายการโปรด