الفراشات تظهر قدرات معرفية مدهشة للعلماء
تاريخ النشر: 20th, October 2024 GMT
أظهرت دراسة نُشرت في مجلة دورية "كرنت بيولوجي" بتاريخ 18 أكتوبر/تشرين الأول أن نوعا معينا من الفراشات الاستوائية يتميز بدماغ متوسع وهيكل عصبي فريد مرتبط بقدرات معرفية متطورة.
ركزت الدراسة على فراشات "الهيليكونيوس"، وهي النوع الوحيد المعروف بتغذيها على كل من الرحيق وحبوب اللقاح، مما يتطلب منها امتلاك قدرات تعلم متقدمة وقدرة على تذكر المعلومات المكانية المتعلقة بمصادر الغذاء.
ويوضح الباحث الرئيسي، ماكس فارنورث، من كلية العلوم البيولوجية بجامعة بريستول الإنجليزية، أهمية هذه الدراسة في تصريحات للجزيرة نت بقوله: "إن الأهداف الأساسية لأبحاثنا حول الأساس العصبي للابتكار السلوكي لدى فراشات الهيليكونيوس تتلخص في تحديد كيفية حدوث الابتكار السلوكي. فهذه السلوكيات، مثل التغذي على حبوب اللقاح، يتم تحفيزها وتنفيذها بواسطة الدماغ".
تتمتع هذه الفراشات بالقدرة على تعلم المسارات المثلى للوصول إلى مواردها الغذائية، وهي سمة معرفية نادرة بين الحشرات. ويكمن السبب وراء هذه القدرة في التوسع الملحوظ في جزء من الدماغ يعرف باسم "أجسام الفطر"، مرتبط بمهارات التعلم والذاكرة. والمقصود بالمسارات المثلى هو تحديد طرق ثابتة مثل مسارات الحافلات لتجميع الغذاء، مما يشير إلى أن لتلك الفراشة قدرة على التخطيط وتذكر مسارات محددة بين النباتات المزهرة، وهي عملية تتطلب عمل معقد من الخلايا العصبية في الدماغ.
يقول فارنورث: "نركز على أجسام الفطر التي تشكل مراكز التعلم والذاكرة في دماغ الحشرات، وبالتالي فهي مسؤولة عن مختلف العمليات الإدراكية المختلفة بذاتها. ومن خلال دراسة تطورها وكيف تختلف وكيف تتغير دوائرها الأساسية، ساهمنا في فهم كيفية تطور الإدراك".
وتعتبر "أجسام الفطر" إحدى الهياكل الرئيسية في دماغ المفصليات، بما في ذلك الحشرات. هذه الهياكل تلعب دورا مهما في التعلم والذاكرة، خاصة في معالجة المعلومات المتعلقة بحاسة الشم. وقد استخدم فريق البحث تقنية متقدمة لتحليل الأنسجة العصبية في أدمغة الفراشات، مما مكنهم من تحديد كيفية توسع الدوائر العصبية المرتبطة بالتعلم والذاكرة.
قام الباحثون بتحليل أدمغة فراشات الهيليكونيوس باستخدام أدوات متطورة مثل المجهر البؤري وتقنيات الكيمياء المناعية. ومن خلال هذه الأدوات، تمكن الفريق من تتبع التغيرات التي تطرأ على الدوائر العصبية في أدمغة هذه الفراشات، خاصة في الخلايا العصبية التي تُعرف باسم "خلايا كينيون"، التي تلعب دورا حاسما في عمليات التعلم والذاكرة.
تسهم الدراسة في فهم أعمق لكيفية تغير الدوائر العصبية لدعم الابتكار المعرفي، إذ أشار الباحثون إلى أن هذه التغيرات في الدوائر العصبية قد تساعد في تفسير كيف يمكن للكائنات تطوير قدرات معرفية جديدة استجابة لضغوط بيئية معينة. ورغم أن الدراسة ركزت على الفراشات، فإنها تقدم رؤى قد تكون ذات صلة بالكائنات الأخرى بما في ذلك البشر.
أحد المفاهيم الرئيسية التي تم تقديمها في الدراسة هو مفهوم "تطور الدماغ الفسيفسائي"، حيث تتوسع أجزاء من الدماغ بينما تظل أجزاء أخرى دون تغيير. هذا التوسع غير المتساوي يُشبه الفسيفساء، حيث تختلف القطع في الحجم والشكل ولكنها تسهم في بناء صورة كاملة.
ظهر المصطلح في ورقة بحثية مشهورة كتبها روبرت بارتون بول هارفي ونشرت عام 2000، وصف الباحثان أن مناطق الدماغ تختلف بشكل كبير ومستقل عن بعضها البعض في استجابتها للضغوط البيئية.
يقول فارنورث: "الدماغ لا يستجيب بزيادة جميع مناطقه على نحو مماثل، ولكن مناطق محددة مرتبطة وظيفيا بالضغوط المفروضة على النظام في المقام الأول. يضيف تحليلنا الكثير من المعلومات المهمة، حيث نظهر أن الفسيفساء يمكن أن تحدث أيضا في سلالات شقيقة متوازية من الخلايا العصبية، وهو ما فوجئنا به تماما."
أظهرت الدراسة أن توسع الخلايا العصبية كان مختلفا بين أنواع معينة من الخلايا، مما أدى إلى ظهور هذا النمط الفسيفسائي. التغيرات التي لوحظت في خلايا محددة تُشير إلى أن هذه الأنواع من الفراشات قد طورت قدرات تعلم محددة للغاية تتعلق بالذاكرة البصرية والتعرف على الأنماط.
ألغاز لم تبح بأسرارهاويقول فارنورث: "رغم أن دراستنا واهتماماتنا لا تقع في نطاق العلوم التطبيقية، فإن دراسة الدوائر العصبية في الأنظمة القابلة للتطويع مثل الحشرات لديها الإمكانية على توليد رؤى يمكن تطبيقها عموما على الدوائر العصبية الأخرى، مثل الدوائر العصبية البشرية" ويضيف "ندرك بالتأكيد أننا قد نكتشف، على وجه الخصوص، آلية تنموية وجينية ذات صلة وثيقة بالأمراض التنكسية العصبية".
فيما يتعلق بالتطور المستقبلي لهذه الدراسة، يُخطط الفريق لاستكشاف المزيد من الدوائر العصبية في دماغ الفراشة، وزيادة دقة الخرائط العصبية باستخدام تقنيات متقدمة مثل تسلسل الخلية الواحدة. الهدف هو فهم كيفية تفاعل الخلايا العصبية الفردية على مستوى أعمق.
يختتم فارنورث: "تتضمن خططنا المستقبلية عدة فروع من البحث. أولا، نريد زيادة دقة ما نراه. نريد القيام بذلك باستخدام تقنيات أكثر تقدما مثل تسلسل الخلية الفردية، وتفاعل التهجين المتسلسل، وحقن الخلايا الفردية وغيرها من الإجراءات. بعد ذلك، نريد التعمق في الأسس الجينية والتنموية للدوائر العصبية التي تتغير وفقا للتغيرات السلوكية. نريد في الأساس أن نفهم بشكل أكثر وضوحا الروابط بين الجينات والسلوك، وربط التطور بالإدراك أيضا".
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات الخلایا العصبیة العصبیة فی
إقرأ أيضاً:
4 فوائد صحية للتثاؤب
أميرة خالد
كم مرة وجدنا أنفسنا نتثاءب بشكل لا إرادي عندما يتثاءب شخص بجوارنا، أو حتى عندما نكون في اجتماع ممل، أو منغمسين في قراءة كتاب، أو سارحين في أحلام اليقظة؟
غالبا ما نربط التثاؤب بالشعور بالتعب أو الملل، أو نجد أنفسنا نتثاءب بشكل لا إرادي عندما يتثاءب شخص بجوارنا، أو حتى عندما نكون في اجتماع ممل، أو منغمسين في قراءة كتاب، أو سارحين في أحلام اليقظة لكن العلم يكشف لنا عن جوانب أخرى مدهشة لهذه الظاهرة الجسدية الشائعة.
فخلافا للاعتقاد الشائع بأن التثاؤب هو مجرد إشارة من الجسم للحاجة إلى الراحة، هناك عوامل أخرى تؤدي في النهاية إلى التثاؤب، والتي تعرفنا على ماذا تدل كثرة التثاؤب؟ وفي السطور التالية، نستعرض معكم ما هي أسباب التثاؤب؟
يعد من أبرز أسباب التثاؤب، استعادة الانتباه، فلا يقتصر التثاؤب على أوقات الشعور بالنعاس فقط، بل قد يحدث أيضا عند الشعور بالملل أو حتى عند التعرض لمحفزات مفرطة، قد يتباطأ نشاط الدماغ، في هذه الحالات، ويأتي التثاؤب كآلية لإعادة تنشيطه واستعادة الانتباه.
وفقا للتقارير العلمية، يؤدي التثاؤب إلى تمدد عضلات الوجه والصدر، وتحسين تدفق الدم، وإعطاء الجسم دفعة طاقة بسيطة، إنها طريقة الجسم الطبيعية لإزالة “الضباب العقلي” والحفاظ على اليقظة، حتى في غياب الشعور بالتعب، لذا، إذا وجدت نفسك تتثاءب أثناء اجتماع ممل، فقد يكون ذلك مجرد محاولة من دماغك لإعادة ضبط نشاطه.
تشير دراسة نشرت عام 2014 في مجلة “Physiology & Behaviour” إلى دور محتمل للتثاؤب، وهو تبريد الدماغ وتحسين أدائه، فعندما ترتفع درجة حرارة الدماغ نتيجة لجو حار أو لعدم الانشغال الذهني الكافي، قد يبدأ في العمل ببطء.
هنا يأتي دور التثاؤب العميق، الذي يسحب كمية كبيرة من الهواء البارد إلى الجسم، مما يساعد على خفض درجة حرارة الدماغ وبالتالي تحسين القدرة على التفكير والتركيز، وهذا يفسر سبب زيادة التثاؤب في الأماكن المغلقة ذات التهوية السيئة أو عند الشعور بالملل.
أما عن سبب التثاؤب عند رؤية شخص يتثاءب، أو ما يطلق عليها ظاهرة التثاؤب المعدي ليست مجرد رد فعل تقليدي بسيط، بل هي سلوك متأصل بعمق في طبيعتنا الاجتماعية.
وأوضح العلماء أنه عندما نشاهد شخصا يتثاءب، تنشط خلايا عصبية متخصصة في الدماغ تعرف باسم الخلايا المرآتية، وهي الخلايا التي تجعلنا “نشعر” بما يفعله الآخرون، هذا التنشيط يؤدي بدوره إلى تحفيزنا على التثاؤب تلقائيا.
تلعب الخلايا المرآتية دورا محوريا في قدرتنا على “الشعور” بتجارب الآخرين. فعندما نرى شخصا يتثاءب، تبدأ هذه الخلايا في إطلاق إشارات عصبية في دماغنا، مما يحفزنا على تقليد هذا الفعل.
وفقا لتقرير صادر عن صحيفة هندوستان تايمز، فإن التثاؤب يكون أكثر عدوى بين الأشخاص الذين تربطهم علاقات عاطفية متينة، وهذا يعني أن هذه الظاهرة لا تقتصر على مجرد التقليد الآلي، بل ترتبط ارتباطا وثيقا بمفهومي التعاطف والتواصل الاجتماعي.
لذلك، كلما كانت العلاقة بين شخصين أقوى وأكثر حميمية، كما هو الحال بين الأصدقاء المقربين أو أفراد العائلة، زادت احتمالية انتقال التثاؤب بينهم.
يعود ذلك إلى الميل الطبيعي لأدمغتنا إلى التزامن مع سلوكيات الأشخاص الذين نشعر تجاههم بالود والمحبة، لذا، في المرة القادمة التي تجد فيها نفسك تتثاءب لا إراديًا بعد رؤية شخص آخر يفعل ذلك، تذكر أنها علامة خفية تدل على قوة الرابطة الاجتماعية التي تجمعكما.
سببا أخر النضج والنمو، الأطفال الصغار، الذين تقل أعمارهم عن أربع سنوات غالبا ما يتثاءبون بشكل أقل استجابة لتثاؤب الآخرين، وذلك لأن مهاراتهم في التعاطف لا تزال في مراحل النمو والتطور، لذلك، مع تقدمنا في العمر واكتسابنا المزيد من النضج العاطفي، تصبح أدمغتنا أكثر حساسية لتقليد سلوكيات الأشخاص المحيطين بنا، بما في ذلك التثاؤب.
وأثبتت الأبحاث أن ظاهرة التثاؤب المعدي ليست دائمة، فلدى كبار السن، وخاصة أولئك الذين يعانون من تدهور في الوظائف الإدراكية أو الخرف، قد يصبح التثاؤب المعدي أقل تكرارا، مما يشير إلى وجود علاقة بين القدرات الإدراكية والاستجابة لهذا السلوك الاجتماعي المثير للاهتمام.
ما هي فوائد التثاؤب؟
هناك العديد من فوائد التثاؤب والمزايا التي تعود على الشخص من وراء التثاؤب، أبرزها:
تحفيز الجهاز العصبي
يمكن أن يحفز الشهيق العميق والتمدد المصاحب للتثاؤب الجهاز العصبي الودي. هذا الجهاز المسؤول عن استجابة الكر أو الفر لزيادة اليقضة.
زيادة الأكسجين
يساعد التثاؤب على إدخال كمية كبيرة من الأكسجين إلى الجسم، والتي يمكن أن تساهم بدورها في تنشيط الدماغ وجعل الشخص يشعر بمزيد من الانتباه.
تخفيف الضغط في الأذنين
عندما تتثاءب، تنفتح القناة السمعية، أو الأنبوب الذي يربط الأذن الوسطى بالجزء الخلفي من الحلق، مما يسمح للهواء بالدخول أو الخروج من الأذن الوسطى وموازنة الضغط.
تغيير الحالة
يمكن أن يكون التثاؤب بمثابة إشارة للجسم بأنه يمر بمرحلة انتقالية، مثل الانتقال من اليقظة إلى النعاس أو العكس، بمعنى آخر، يمكن أن يكون وسيلة الجسم لتهيئة نفسه إلى هذه الحالة الجديدة.
متى يكون التثاؤب خطيرا؟
لا يكون التثاؤب خطيرا، في الغالب، ونادرا ما يعتبر تكراره أو الإفراط فيه مرتبطا بشيء يستدعي التدخل، ومع ذلك، يمكن الانتباه في بعض الحالات منها:
التكرار المبالغ فيه
إذا كنت تتثاءب مرات عديدة في الساعة دون سبب واضح للشعور بالتعب أو الملل. أو إذا لاحظت فجأة وبشكل ملحوظ زيادة مفاجئة وكبيرة في عدد مرات التثاؤب.
أعراض أخرى
مع وجود أعراض أخرى مثل ضيق التنفس، أو ألم في الصدر، أو تسارع ضربات القلب، أو الدوخة، يمكن أن يشير ذلك إلى وجود مشاكل في القلب أو الرئتين.
اقرأ أيضا:
التثاؤب المتكرر: مؤشر على مشاكل صحية خطيرة
«الأرصاد» يحذر من ارتفاع في درجات الحرارة الفترة المقبلة