دوشنبه ۰۴ بهمن ۱۴۰۰
۱۱:۳۱ - ۰۸ آذر ۱۴۰۰ کد خبر: ۱۴۰۰۰۹۰۶۵۴
طبیعت و محیط زیست

ذهن خوانی یک عروس دریایی به کمک جعبه ابزار ژنتیکی

عروس دریایی,جعبه ابزار ژنتیکی
پژوهشگران مؤسسه فناوری کالیفرنیا( کلتک- Caltech) موفق شدند با استفاده از یک جعبه ابزار ژنتیکی، ذهن یک عروس دریایی را در تمام بدنش پخش است، بخوانند.

به گزارش ایسنا و به نقل از اس تی دی، مغز انسان ۱۰۰ میلیارد نورون دارد که ۱۰۰ تریلیون اتصال ایجاد می کنند. درک مدارهای دقیق سلول های مغزی که همه رفتارهای روزمره ما مانند حرکت دادن اندام ها ، پاسخ به ترس و سایر احساسات را تنظیم می کنند، یک معمای فوق العاده پیچیده برای دانشمندان علوم اعصاب است. ولی اکنون سؤالات اساسی در مورد علوم عصب شناختی رفتار، ممکن است از طریق یک موجود بسیار ساده تر مانند یک عروس دریایی کوچک پاسخ داده شود.

پژوهشگران" کلتک" اکنون نوعی جعبه ابزار ژنتیکی ساخته اند که برای بررسی مغز یک نوع عروس دریایی که در زمان رشد کامل، قطری حدود یک سانتی متر دارد، طراحی شده است. با استفاده از این جعبه ابزار، موجودات کوچک از نظر ژنتیکی اصلاح میشوند تا نورون های آنها به صورت جداگانه با نور فلورسنت در هنگام فعال شدن بدرخشد.

از آنجایی که یک عروس دریایی شفاف است، پژوهشگران میتوانند درخشش فعالیت عصبی این حیوان را همین طور که به شکل طبیعی رفتار و حرکت می کند، تماشا کنند. به عبارت دیگر، پژوهشگران میتوانند ذهن یک عروس دریایی را هنگام تغذیه، شنا، فرار از دست شکارچیان و موارد دیگر بخوانند تا بفهمند مغز نسبتا ساده این حیوان چگونه رفتارهای آنرا هماهنگ می کند.

هنگامی که صحبت از موجودات مورد استفاده در آزمایشگاه ها می شود، عروس دریایی بسیار دور از ذهن است. کرم ها، مگس ها، ماهی ها و موش ها برخی از متداول ترین موجودات مدل آزمایشگاهی هستند که همگی از نظر ژنتیکی بیشتر از هر نوع عروس دریایی به یکدیگر مرتبط هستند. در واقع ، کرم ها از نظر تکاملی به انسان نزدیک تر از عروس دریایی هستند.

" برادی ویسبورد" محقق فوق دکترا و نویسنده مسئول این مطالعه می گوید:عروس های دریایی نقطه مقایسه ای مهمی هستند. آنها به ما اجازه میدهند سؤالاتی از این قبیل بپرسیم که آیا اصول علوم اعصاب در همه سیستم های عصبی مشترک است؟ یا اولین سیستم عصبی ممکن است چه شکلی بوده باشد؟ با کاوش گسترده تر در طبیعت، ممکن است نوآوری های بیولوژیکی مفیدی را نیز کشف کنیم.

نکته مهم این است که بسياري از عروس های دریایی کوچک و شفاف هستند که آن ها را به موجودات هیجان انگیزی برای مطالعه علوم اعصاب تبدیل می کند. دلیل آن هم این است که ابزارهای جدید و شگفت انگیزی برای تصویربرداری و دستکاری فعالیت عصبی با استفاده از نور وجود دارد و شما میتوانید یک عروس دریایی زنده را زیر میکروسکوپ قرار دهید و به یک باره به کل سیستم عصبی آن دسترسی داشته باشید.

عروس دریایی,جعبه ابزار ژنتیکی

مغز عروس دریایی به جای متمرکز شدن در یک قسمت از بدن مانند مغز خودمان، مانند یک شبکه در سراسر بدن حیوان پخش است. بخش های مختلف بدن یک عروس دریایی میتوانند به ظاهر مستقل و بدون کنترل متمرکز عمل کنند. به عنوان مثال ، وقتی دهان یک عروس دریایی با جراحی برداشته شود، آن دهان بطور مستقل میتواند بدون اتصال و نیاز به بقیه بدن به غذا خوردن ادامه دهد!

به نظر میرسد این بدن غیرمتمرکز یک استراتژی تکاملی بسیار موفق است، زیرا عروس دریایی صدها میلیون سال در سراسر قلمروی حیوانات زنده مانده است. اما سیستم عصبی غیرمتمرکز عروس های دریایی چگونه رفتارهای آن ها را هماهنگ می کند؟

پژوهشگران با بررسی واکنش های زنجیره ای درخشانی که در نورون های این حیوان هنگام غذا خوردن رخ می دهد، تشخیص دادند که یک زیرشبکه از نورون ها که یک نوروپپتید خاص( مولکولی که توسط نورون ها تولید می شود) تولید می کند که مسئول چین خوردگی به سمت داخل بدن است. علاوه بر این ، اگرچه شبکه نورون های عروس دریایی در ابتدا پراکنده و بدون ساختار بنظر میرسید ، اما پژوهشگران درجه شگفت انگیزی از سازماندهی را یافتند که فقط با سیستم فلورسنت آنها قابل مشاهده بود.

" ویسبورد" توضیح می دهد:آزمایش های ما نشان داد که این شبکه به ظاهر پراکنده از نورون ها که زیر درون بدن عروس دریایی قرار دارند، در واقع به بخش هایی از نورون های فعال تقسیم می شود که در برش هایی مانند برش های پیتزا سازمان دهی شده اند. زمانی که یک عروس دریایی یک میگو را با یک شاخک خود شکار می کند، نورون های موجود در" برش پیتزا" که نزدیک به آن شاخک است ابتدا فعال میشوند که به نوبه خود باعث می شود آن قسمت از عروس دریایی به سمت داخل جمع شود و میگو را به دهان عروس دریایی برساند. نکته مهم این است که اگر حتی با میکروسکوپ به آناتومی عروس دریایی نگاه کنید، این سطح از سازمان یافتگی عصبی کاملا نامرئی است. شما باید بتوانید نورون های فعال را درخشان کنید تا آن را ببینید و این همان کاری است که پژوهشگران میتوانند با این سیستم جدید خود انجام دهند.

" ویسبورد" تاکید می کند که این مطالعه فقط یک شناخت سطحی از درک مجموعه کامل رفتارهای عروس دریایی است. او می گوید:ما در کارهای آینده می خواهیم از عروس دریایی به عنوان یک بستر قابل انعطاف برای درک دقیق نحوه ایجاد رفتارها توسط کل سیستم های عصبی استفاده کنیم. در زمینه خوردن غذا، درک اینکه چگونه شاخک ها و دهان عروس دریایی همگی با یکدیگر هماهنگ میشوند ، به ما امکان می دهد به مشکلات کلی تری در مورد عملکرد ماژولار در سیستم های عصبی و نحوه هماهنگی این ماژول ها با یکدیگر بپردازیم. هدف نهایی نه تنها درک سیستم عصبی عروس دریایی بلکه استفاده از آن بعنوان سکوی پرشی برای درک سیستم های عصبی پیچیده تر در آینده است.

مقاله ای که این مطالعه جدید را توصیف می کند در مجله Cell منتشر شده است.

  • 17
  • 2
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
مطالب پیشنهادی,وبگردی
زندگی نامه غلامحسین اسماعیلی,غلامحسین اسماعیلی,تحصیلات غلامحسین اسماعیلی بیوگرافی غلامحسین اسماعیلی رئیس دفتر رئیس‌جمهور (+ تصاویر)

زاده:۱۳۴۴ بیرجند

زادگااه:بیرجند

ملیت:ایرانی

حزب سیاسی:مستقل

بیوگرافی غلامحسین اسماعیلی

غلامحسین اسماعیلی در شهر بیرجند در سال ۱۳۴۴ دیده به جهان گشود. پدر او که در حال حاضر در قید حیات نیست؛ در حوزه ی کشاورزی فعالیت داشت و در دروس حوزه به صورت مقدماتی تحصیل کرده بود و به عنوان روحانی محل شناخته میشد. وی دارای سه برادر میباشد که یکی از آن ها درگذشته است.

ادامه
مزدک میرعابدینی,بیوگرافی مزدک میرعابدینی,زندگینامه مزدک میرعابدینی بیوگرافی مزدک میرعابدینی، بازیگر و کارگردان سینمای کشور (+ تصاویر)

تاریخ تولد:۲۹ فروردین ۱۳۵۵

محل تولد:تهران

پیشه:بازیگر سینما و تلوزیون، کارگردان، تهیه کننده، نویسنده

سالهای فعالیت:۱۳۸۷- تاکنون

همسر:ندا صارمی منفرد

ادامه
ابوالعباس نیریزی,بیوگرافی ابوالعباس نیریزی,زندگینامه ابوالعباس نیریزی زندگینامه ابوالعباس نیریزی ستاره شناس و اخترشناس ایرانی

زاده:نیمه اول سده سوم هجری قمری

زادگاه:نیریز، شهری کوچک در جنوب شیراز فعلی

پیشه:ریاضی دان و اخترشناس ایرانی

ملیت:ایرانی

وفات:۳۱۰ هجری

ادامه
حامد قدوسی,فعالیت های حامد قدوسی,تحصیلات حامد قدوسی بیوگرافی حامد قدوسی و فعالیت های این اقتصاددان (+ تصاویر)

نام خانوادگی:قدوسی

زاده:۱۳۵۶

زادگاه:ارومیه

تحصیلات:مدرک کارشناسی مهندسی صنایع و کارشناسی ارشد مدیریت

سمت:عضو دپارتمان اقتصاد دانشگاه( موسسه) تکنولوژی استیونس

ادامه
 همام تبریزی,بیوگرافی همام تبریزی,آثار همام تبریزی زندگینامه ی همام تبریزی شاعر پارسی‌سرا و تاتی‌سرای ایران

زاده:۶۳۶ هجری

زادگاه:تبریز

درگذشته:صفر ۷۱۴

سمت:شاعر پارسی سرا و تاتی سرای( آذری سرای)

سده:هشتم هجری

ادامه
سیاوش یزدانی,بیوگرافی سیاوش یزدانی,زندگینامه سیاوش یزدانی بیوگرافی سیاوش یزدانی فوتبالیست مدافع میانی کشور (+ تصاویر)

متولد:۱۲ اسفند ۱۳۷۰

زادگاه: مشهد

پیشه: بازیکن فوتبال

پست: مدافع میانی/ دفاع چپ

مدرک تحصیلی: کارشناسی ارشد

قد: ۱۹۲ سانتیمتر

ادامه
علي مصفا همسر لیلا حاتمی,عکس پرتره علی مصفا,بیوگرافی علی مصفا بیوگرافی علی مصفا و ماجرای ازدواجش (+ تصاویر خانوادگی)

نام خانوادگی:مصفا

تاریخ تولد:۱۱/۹/۱۳۴۵

فعالیت:در بخش های کارگردان، دستیار کارگردان، نویسنده، بازیگر، تهیه کننده.

مدرک تحصیلی:فارغ التحصیل عمران

نام همسر:لیلا حاتمی

ادامه
زهره کودایی,بیوگرافی زهره کودایی,زندگینامه زهره کودایی بیوگرافی زهره کودایی، گلر تیم ملی فوتبال زنان (+ تصاویر )

متولد:۳ آذر ۱۳۶۸

زادگاه:خوزستان

زمینه فعالیت:ورزش فوتبال

پیشه:دروازه بان فوتبال

ملیت:ایرانی

ادامه
افتخارات یوسف نوری,تحصیلات یوسف نوری,سوابق علمی و پژوهشی یوسف نوری بیوگرافی یوسف نوری وزیر آموزش و پرورش کشور (+ تصاویر)

زاده:۱۳۴۰

زادگاه:ایلام

ملیت:ایرانی

سمت:سیاست مدار و مدیر اجرایی

دین:اسلام

ادامه
ویژه سرپوش