معلومة

20.13: الرؤية في الدماغ - علم الأحياء

20.13: الرؤية في الدماغ - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تشكل المحاور النخاعية للخلايا العقدية الأعصاب البصرية. ينتج عن هذا التقاطع للمسارات الضوئية chiasma البصري المميز (اليونانية ، لـ "العبور") الموجود في قاعدة الدماغ ويسمح لنا بتنسيق المعلومات من كلتا العينين.

بمجرد دخول الدماغ ، تتم معالجة المعلومات المرئية في عدة أماكن ، وتعكس مساراتها مدى تعقيد وأهمية المعلومات المرئية للإنسان والحيوانات الأخرى. يأخذ مسار واحد الإشارات إلى المهاد ، والذي يعمل كمحطة توجيه لجميع النبضات الحسية الواردة باستثناء الشم. في المهاد ، تظل الفروق الخلوية الكبيرة والخلايا المجاورة سليمة ، وهناك طبقات مختلفة من المهاد مخصصة لكل منها. عندما تغادر الإشارات المرئية المهاد ، فإنها تنتقل إلى القشرة البصرية الأساسية في الجزء الخلفي من الدماغ. من القشرة البصرية ، تنتقل الإشارات المرئية في اتجاهين. أحد الدفق الذي ينقل إلى الفص الجداري ، في جانب الدماغ ، يحمل معلومات الخلايا الكبيرة ("أين"). يُسقط التيار الثاني إلى الفص الصدغي ويحمل معلومات الخلايا الكبيرة ("أين") والخلوية المجاورة ("ماذا").

طريق بصري مهم آخر هو المسار من شبكية العين إلى أكيمة متفوقة في الدماغ المتوسط ​​، حيث يتم تنسيق حركات العين ودمجها مع المعلومات السمعية. أخيرًا ، هناك المسار من شبكية العين إلى نواة التأقلم (SCN) في منطقة ما تحت المهاد. إن SCN عبارة عن مجموعة من الخلايا التي تعتبر الساعة الداخلية للجسم ، والتي تتحكم لدينا الساعة البيولوجية دورة (طوال اليوم). يرسل SCN المعلومات إلى الغدة الصنوبرية ، وهو أمر مهم في أنماط النوم / الاستيقاظ والدورات السنوية.

شاهد هذا العرض التقديمي التفاعلي لمراجعة ما تعلمته حول كيفية عمل الرؤية.

20.13: الرؤية في الدماغ - علم الأحياء

تشكل المحاور النخاعية للخلايا العقدية الأعصاب البصرية. داخل الأعصاب ، تحمل محاور مختلفة صفات مختلفة للإشارة البصرية. تشكل بعض المحاور مسارًا خلويًا (خلية كبيرة) ، والذي يحمل معلومات حول الشكل والحركة والعمق والاختلافات في السطوع. تشكل المحاور الأخرى مسار الخلية الصغيرة (parvocellular) ، والذي يحمل معلومات عن اللون والتفاصيل الدقيقة. تعود بعض المعلومات المرئية مباشرة إلى الدماغ ، بينما تنتقل المعلومات الأخرى إلى الجانب الآخر من الدماغ. ينتج عن هذا التقاطع للمسارات الضوئية chiasma البصري المميز (اليونانية ، لـ "العبور") الموجود في قاعدة الدماغ ويسمح لنا بتنسيق المعلومات من كلتا العينين.

بمجرد دخول الدماغ ، تتم معالجة المعلومات المرئية في عدة أماكن ، وتعكس مساراتها مدى تعقيد وأهمية المعلومات المرئية للإنسان والحيوانات الأخرى. يأخذ مسار واحد الإشارات إلى المهاد ، والذي يعمل كمحطة توجيه لجميع النبضات الحسية الواردة باستثناء الشم. في المهاد ، تظل الفروق الخلوية الكبيرة والخلايا المجاورة سليمة ، وهناك طبقات مختلفة من المهاد مخصصة لكل منها. عندما تغادر الإشارات المرئية المهاد ، فإنها تنتقل إلى القشرة البصرية الأساسية في الجزء الخلفي من الدماغ. من القشرة البصرية ، تنتقل الإشارات المرئية في اتجاهين. أحد الدفق الذي ينقل إلى الفص الجداري ، في جانب الدماغ ، يحمل معلومات الخلايا الكبيرة ("أين"). يُسقط تيار ثان على الفص الصدغي ويحمل معلومات الخلايا الكبيرة ("أين") والخلوية المجاورة ("ماذا").

طريق بصري مهم آخر هو المسار من شبكية العين إلى أكيمة متفوقة في الدماغ المتوسط ​​، حيث يتم تنسيق حركات العين ودمجها مع المعلومات السمعية. أخيرًا ، هناك المسار من شبكية العين إلى نواة التأقلم (SCN) في منطقة ما تحت المهاد. إن SCN عبارة عن مجموعة من الخلايا التي تعتبر الساعة الداخلية للجسم ، والتي تتحكم لدينا الساعة البيولوجية دورة (طوال اليوم). يرسل SCN المعلومات إلى الغدة الصنوبرية ، وهو أمر مهم في أنماط النوم / الاستيقاظ والدورات السنوية.


مراجعة الرؤية

نجح علماء كلية الطب بجامعة هارفارد في استعادة الرؤية لدى الفئران عن طريق إعادة عقارب الساعة إلى الوراء على خلايا العين المسنة في شبكية العين لاستعادة وظيفة الجينات الشابة.

عمل الفريق ، وصف 2 ديسمبر في طبيعة سجية، يمثل أول دليل على أنه قد يكون من الممكن إعادة برمجة الأنسجة المعقدة بأمان ، مثل الخلايا العصبية للعين ، إلى سن مبكرة.

بالإضافة إلى إعادة ضبط ساعة شيخوخة الخلايا ، نجح الباحثون في عكس فقدان البصر لدى الحيوانات التي تعاني من حالة تحاكي الجلوكوما البشرية ، وهي سبب رئيسي للعمى في جميع أنحاء العالم.

وقال الفريق إن هذا الإنجاز يمثل أول محاولة ناجحة لعكس فقدان البصر الناجم عن الجلوكوما ، بدلاً من مجرد وقف تقدمه.

إذا تم تكرار هذا النهج من خلال مزيد من الدراسات ، يمكن أن يمهد هذا النهج الطريق للعلاجات لتعزيز إصلاح الأنسجة عبر مختلف الأعضاء وعكس الشيخوخة والأمراض المرتبطة بالعمر لدى البشر.

قال كبير المؤلفين ديفيد سينكلير ، أستاذ علم الوراثة في معهد بلافاتنيك في كلية الطب بجامعة هارفارد ، والمدير المشارك لـ مركز بول ف. جلين لبيولوجيا أبحاث الشيخوخة في HMS وخبير في الشيخوخة.

يحذر سنكلير وزملاؤه من ضرورة تكرار النتائج ، بما في ذلك نماذج حيوانية مختلفة ، قبل أي تجارب بشرية. ومع ذلك ، يضيفون ، فإن النتائج تقدم دليلاً على المفهوم ومسارًا لتصميم علاجات لمجموعة من الأمراض البشرية المرتبطة بالعمر.

قال سنكلير: "إذا تم التأكيد من خلال مزيد من الدراسات ، يمكن أن تكون هذه النتائج تحويلية للعناية بأمراض الرؤية المرتبطة بالعمر مثل الجلوكوما وفي مجالات البيولوجيا والعلاجات الطبية للأمراض بشكل عام".

ثلاثي الجينات

من أجل عملهم ، استخدم الفريق فيروسًا مرتبطًا بالغدة (AAV) كوسيلة لإيصال ثلاث جينات إلى شبكية عين الفئران -4 أكتوبر ، Sox2 و Klf4—التي يتم تشغيلها عادة أثناء التطور الجنيني. تُعرف الجينات الثلاثة ، جنبًا إلى جنب مع الجينات الرابعة ، والتي لم يتم استخدامها في هذا العمل ، مجتمعة باسم عوامل ياماناكا.

كان للعلاج آثار مفيدة متعددة على العين. أولاً ، شجع على تجديد الأعصاب بعد إصابة العصب البصري في الفئران المصابة بأعصاب بصرية تالفة. ثانيًا ، عكس فقدان البصر لدى الحيوانات المصابة بحالة تشبه الجلوكوما البشرية. وثالثًا ، عكس فقدان البصر لدى الحيوانات المسنة التي لا تعاني من الجلوكوما.

يعتمد نهج الفريق على نظرية جديدة حول سبب تقدمنا ​​في العمر. تحتوي معظم الخلايا في الجسم على نفس جزيئات الحمض النووي ولكن لها وظائف متنوعة على نطاق واسع. لتحقيق هذه الدرجة من التخصص ، يجب على هذه الخلايا قراءة الجينات الخاصة بنوعها فقط. هذه الوظيفة التنظيمية هي من اختصاص الإبيجينوم ، وهو نظام لتشغيل الجينات وإيقافها في أنماط معينة دون تغيير تسلسل الحمض النووي الأساسي الأساسي للجين.

تفترض هذه النظرية أن التغييرات التي تطرأ على الإيبيجينوم بمرور الوقت تجعل الخلايا تقرأ الجينات الخاطئة وتؤدي إلى حدوث خلل وظيفي - مما يؤدي إلى ظهور أمراض الشيخوخة. أحد أهم التغييرات التي تطرأ على الإيبيجينوم هو مثيلة الحمض النووي ، وهي عملية يتم من خلالها ربط مجموعات الميثيل بالحمض النووي. يتم وضع أنماط مثيلة الحمض النووي أثناء التطور الجنيني لإنتاج أنواع الخلايا المختلفة. بمرور الوقت ، تُفقد الأنماط الشابة من مثيلة الحمض النووي ، وتتوقف الجينات الموجودة داخل الخلايا التي يجب تشغيلها والعكس صحيح ، مما يؤدي إلى ضعف الوظيفة الخلوية. يمكن التنبؤ ببعض تغييرات مثيلة الحمض النووي هذه وقد تم استخدامها لتحديد العمر البيولوجي للخلية أو الأنسجة.

ومع ذلك ، فإن ما إذا كانت مثيلة الحمض النووي تؤدي إلى التغيرات المرتبطة بالعمر داخل الخلايا ظلت غير واضحة. في الدراسة الحالية ، افترض الباحثون أنه إذا كانت مثيلة الحمض النووي تتحكم بالفعل في الشيخوخة ، فإن محو بعض آثار أقدامها قد يعكس عمر الخلايا داخل الكائنات الحية ويعيدها إلى حالتها المبكرة الأكثر شبابًا.

حقق العمل السابق هذا الإنجاز في الخلايا التي نمت في أطباق المختبر ، لكنه فشل في إثبات التأثير على الكائنات الحية.

تظهر النتائج الجديدة أنه يمكن استخدام هذا النهج في الحيوانات أيضًا.

التغلب على عقبة مهمة

طور مؤلف الدراسة الرئيسي Yuancheng Lu ، وزميل باحث في علم الوراثة في HMS وطالب دكتوراه سابق في مختبر Sinclair ، علاجًا جينيًا يمكنه عكس عمر الخلايا بأمان في حيوان حي.

يعتمد عمل لو على اكتشاف شينيا ياماناكا الحائز على جائزة نوبل ، والذي حدد عوامل النسخ الأربعة ، أكتوبر 4, Sox2, Klf4 و ج- ميك ، يمكن أن يمحو علامات التخلق على الخلايا ويعيد هذه الخلايا إلى حالتها الجنينية البدائية التي يمكن أن تتطور منها إلى أي نوع آخر من الخلايا.

ومع ذلك ، أظهرت الدراسات اللاحقة انتكاستين مهمتين. أولاً ، عند استخدامها في الفئران البالغة ، يمكن أن تؤدي عوامل Yamanaka الأربعة أيضًا إلى نمو الورم ، مما يجعل هذا النهج غير آمن. ثانيًا ، يمكن للعوامل إعادة ضبط الحالة الخلوية إلى حالة الخلية الأكثر بدائية ، وبالتالي محو هوية الخلية تمامًا.

تحايل لو وزملاؤه على هذه العقبات من خلال تعديل طفيف في النهج. أسقطوا الجين ج- ميك وسلموا جينات ياماناكا الثلاثة المتبقية فقط ، أكتوبر 4, Sox2 و Klf4. نجح النهج المعدل في عكس شيخوخة الخلايا دون تأجيج نمو الورم أو فقدان هويتها.

العلاج الجيني المطبق على تجديد العصب البصري

في الدراسة الحالية ، استهدف الباحثون خلايا الجهاز العصبي المركزي لأنها الجزء الأول من الجسم الذي يتأثر بالشيخوخة. بعد الولادة ، تتراجع قدرة الجهاز العصبي المركزي على التجدد بسرعة.

شبكية عين الفأر بعد تلقي العلاج الجيني OSK. الصورة: Yuancheng Lu

لاختبار ما إذا كان يمكن نقل القدرة التجديدية للحيوانات الصغيرة إلى الفئران البالغة ، قام الباحثون بتسليم تركيبة معدلة من ثلاثة جينات عبر AAV إلى خلايا العقدة الشبكية للفئران البالغة المصابة بإصابة في العصب البصري.

من أجل العمل ، تعاون لو وسينكلير مع Zhigang He ، أستاذ طب الأعصاب وطب العيون في مستشفى بوسطن للأطفال ، والذي يدرس تجديد العصب البصري والحبل الشوكي.

نتج عن العلاج زيادة مضاعفة في عدد الخلايا العقدية الشبكية الباقية بعد الإصابة وزيادة إعادة نمو العصب بمقدار خمسة أضعاف.

قال لو: "في بداية هذا المشروع ، قال العديد من زملائنا إن نهجنا سيفشل أو سيكون خطيرًا للغاية بحيث لا يمكن استخدامه على الإطلاق". "تشير نتائجنا إلى أن هذه الطريقة آمنة ويمكن أن تحدث ثورة في علاج العين والعديد من الأعضاء الأخرى التي تتأثر بالشيخوخة."

عكس الجلوكوما وفقدان البصر المرتبط بالعمر

بعد النتائج المشجعة في الفئران المصابة بإصابات في العصب البصري ، دخل الفريق في شراكة مع زملائه في معهد شيبنز لأبحاث العيون في ماساتشوستس للعين والأذن بروس كساندر ، الأستاذ المساعد لطب العيون في HMS ، وميريديث جريجوري-كساندر ، الأستاذ المساعد لطب العيون في HMS. لقد خططوا لمجموعتين من التجارب: واحدة لاختبار ما إذا كان المزيج ثلاثي الجينات يمكن أن يستعيد فقدان البصر بسبب الجلوكوما والأخرى لمعرفة ما إذا كان النهج يمكن أن يعكس فقدان البصر الناجم عن الشيخوخة الطبيعية.

في نموذج الفأر من الجلوكوما ، أدى العلاج إلى زيادة النشاط الكهربائي للخلايا العصبية وزيادة ملحوظة في حدة البصر ، كما تم قياسها من خلال قدرة الحيوانات على رؤية الخطوط العمودية المتحركة على الشاشة. ومن اللافت للنظر أنها فعلت ذلك بعد أن حدث بالفعل فقدان الرؤية الناجم عن الجلوكوما.

قال كساندر: "نادرًا ما أظهر العلماء استعادة الوظيفة البصرية بعد الإصابة". "هذا النهج الجديد ، الذي نجح في عكس الأسباب المتعددة لفقدان البصر لدى الفئران دون الحاجة إلى زراعة الشبكية ، يمثل طريقة علاج جديدة في الطب التجديدي."

نجح العلاج بالمثل في الفئران المسنة البالغة من العمر 12 شهرًا والتي تعاني من ضعف في الرؤية بسبب الشيخوخة الطبيعية. بعد علاج الفئران المسنة ، كانت أنماط التعبير الجيني والإشارات الكهربائية لخلايا العصب البصري مماثلة للفئران الصغيرة ، وتم استعادة الرؤية.

عندما حلل الباحثون التغيرات الجزيئية في الخلايا المعالجة ، وجدوا أنماطًا معكوسة من مثيلة الحمض النووي - وهي ملاحظة تشير إلى أن مثيلة الحمض النووي ليست مجرد علامة أو متفرج في عملية الشيخوخة ، بل عامل نشط يقودها.

قال سنكلير: "ما يخبرنا به هذا هو أن الساعة لا تمثل الوقت فقط - لقد حان الوقت". "إذا أعدت عقارب الساعة إلى الوراء ، فسيعود الوقت أيضًا إلى الوراء."

قال الباحثون إنه إذا تم تأكيد النتائج التي توصلوا إليها في مزيد من العمل على الحيوانات ، فيمكنهم بدء تجارب سريرية في غضون عامين لاختبار فعالية هذا النهج في الأشخاص المصابين بمرض الجلوكوما. قال الباحثون إن النتائج مشجعة حتى الآن. في الدراسة الحالية ، لم يُظهر علاج الفئران بكامل الجسم لمدة عام باستخدام نهج الجينات الثلاثة أي آثار جانبية سلبية.

التمويل والإفصاحات ذات الصلة

ديفيد سينكلير هو مستشار ومخترع براءات اختراع مرخصة وعضو مجلس إدارة وصاحب أسهم في Iduna Therapeutics ، وهي شركة Life Biosciences تطور علاجات إعادة البرمجة اللاجينية ، ومستشارًا غير مدفوع الأجر لشركة Zymo Research ، وهي شركة أدوات جينية. Yuancheng Lu و Luis Rajman و Steve Horvath هم أصحاب الأسهم في Iduna Therapeutics. جورج تشيرش ونوح دافيدسون من مؤسسي Rejuvenate Bio. إفصاحات سينكلير وكنيسة إضافية هنا وهنا.

تم دعم هذا العمل جزئيًا من خلال منحة HMS Epigenetics Seed and Development ، ومؤسسة Glenn للأبحاث الطبية ، إدوارد شولاك ، والمعاهد الوطنية للصحة (المنح R01AG019719 ، R37AG028730 ، R01EY026939 ، R01EY021526 ، R01AG067782 ، R01GM065204 ، R01AG0249 و R21EY030276) ومؤسسة سانت فنسنت دي بول.


أعصاب العمود الفقري

بشكل عام ، تحتوي الأعصاب الشوكية على محاور واردة من المستقبلات الحسية في المحيط ، مثل الجلد ، مختلطة مع محاور عصبية صادرة تنتقل إلى العضلات أو الأعضاء المستجيبة الأخرى. عندما يقترب العصب الشوكي من الحبل الشوكي ، ينقسم إلى جذور ظهرية وبطنية. يحتوي الجذر الظهري فقط على محاور العصبونات الحسية ، بينما تحتوي الجذور البطنية فقط على محاور العصبونات الحركية. سوف تتشابك بعض الفروع مع الخلايا العصبية المحلية في العقدة الجذرية الظهرية ، أو القرن الخلفي (الظهري) ، أو حتى القرن الأمامي (البطني) ، على مستوى الحبل الشوكي حيث تدخل. تنتقل الفروع الأخرى مسافة قصيرة لأعلى أو أسفل العمود الفقري للتفاعل مع الخلايا العصبية في مستويات أخرى من الحبل الشوكي. قد يتحول الفرع أيضًا إلى العمود الخلفي (الظهري) للمادة البيضاء للتواصل مع الدماغ. من أجل الراحة ، سنستخدم المصطلحين البطني والظهري للإشارة إلى الهياكل الموجودة داخل الحبل الشوكي والتي تعد جزءًا من هذه المسارات. سيساعد هذا في التأكيد على العلاقات بين المكونات المختلفة. عادةً ما تكون أنظمة الأعصاب الشوكية التي تتصل بالدماغ المقابل، حيث أن الجانب الأيمن من الجسم متصل بالجانب الأيسر من الدماغ والجانب الأيسر من الجسم بالجانب الأيمن من الدماغ.


ترميز ثلاثي الألوان

هناك ثلاثة أنواع من المخاريط (ذات فوتوبسينات مختلفة) ، وتختلف في الطول الموجي الأكثر استجابة لها ، كما هو موضح في الشكل 17.21. تستجيب بعض المخاريط إلى أقصى حد لموجات الضوء القصيرة التي تبلغ 420 نانومتر ، لذلك يطلق عليها S cones ("S" لـ "short") والبعض الآخر يستجيب بشكل أقصى لموجات من 530 نانومتر (مخاريط M ، لـ "متوسطة") تستجيب مجموعة ثالثة إلى أقصى حد على ضوء الأطوال الموجية الأطول ، عند 560 نانومتر (L ، أو المخاريط "الطويلة"). مع نوع واحد فقط من المخروط ، لن تكون رؤية الألوان ممكنة ، ونظام المخروطين (ثنائي اللون) له قيود. تستخدم الرئيسيات نظامًا ثلاثي الألوان (ثلاثي الألوان) ، مما يؤدي إلى رؤية ألوان كاملة.

اللون الذي نلاحظه هو نتيجة نسبة نشاط أنواع الأقماع الثلاثة لدينا. ألوان الطيف المرئي ، الممتدة من الضوء طويل الموجة إلى القصير ، هي الأحمر (700 نانومتر) والبرتقالي (600 نانومتر) والأصفر (565 نانومتر) والأخضر (497 نانومتر) والأزرق (470 نانومتر) والنيلي (450 نانومتر) نانومتر) ، والبنفسجي (425 نانومتر). يتمتع البشر بإدراك شديد الحساسية للألوان ويمكنهم التمييز بين حوالي 500 مستوى من السطوع و 200 درجة لون مختلفة و 20 خطوة من التشبع أو حوالي مليوني لون مميز.

الشكل 17.21.
تتمتع كل من الخلايا القضيبية البشرية والأنواع المختلفة من الخلايا المخروطية بطول موجة مثالي. ومع ذلك ، هناك تداخل كبير في الأطوال الموجية للضوء المكتشف.


نظرة عامة على الحديث

يخبرنا الدكتور تورستن ويزل قصة الاكتشاف الحائز على جائزة نوبل لكيفية معالجة الدماغ للمعلومات من خلال القشرة البصرية. بالاشتراك مع David Hubel ، استخدم Wiesel الأقطاب الكهربائية الدقيقة لمراقبة التغيرات في جهد عمل خلية عصبية واحدة مع المحفزات البصرية. من خلال هذه التجربة البسيطة والمبتكرة ، تمكنوا من رسم خريطة لكل محفز بصري لمنطقة معينة من الدماغ ، مما يوفر نظرة ثاقبة حول كيفية قيام الدماغ بتوليد صورة من المدخلات المرئية.


  • ASIN & rlm: & lrm 0716750201
  • الناشر و rlm: & lrm W H Freeman & amp Co الطبعة الأولى الطبعة (1 أغسطس 1988)
  • Language & rlm: & lrm الإنجليزية
  • Hardcover & rlm: & lrm 240 صفحة
  • ISBN-10 & rlm: & lrm 9780716750208
  • ISBN-13 & rlm: & lrm 978-0716750208
  • وزن السلعة & rlm: & lrm 2 جنيه
  • الأبعاد & lrm: & lrm 8.75 × 0.75 × 9.75 بوصة

مراجعات بالصور

أعلى التقييمات من الولايات المتحدة

كانت هناك مشكلة في تصفية الاستعراضات الآن. الرجاء معاودة المحاولة في وقت لاحق.

كنت محظوظًا بما يكفي لأن أكون مستشارًا للدكتور هوبل وكذلك طالبًا في الندوة (حجم الفصل 12) في سنتي الأولى. استخدمنا كتاب العين والدماغ والرؤية ككتاب مدرسي ، ويجب أن أقول إنه كتاب ممتاز ورائد. حتى في سنه ، يتمتع الدكتور هوبل بمراوغاته وروح الدعابة المرحة ، وهذا يظهر في هذا الكتاب. يجب أن يكون هذا الكتاب ممتعًا لأي شخص مهتم بالفيزيولوجيا العصبية أو العين أو الإدراك البصري. ينصح به بشده.

ملاحظة. حصل الدكتور هوبل على فترات استراحة لتناول "الشاي والمكسرات" خلال ندواتنا. مرح.

كنت محظوظًا بما يكفي لأن أكون مستشارًا للدكتور هوبل بالإضافة إلى طالب الندوة (حجم الفصل 12) في سنتي الأولى. استخدمنا كتاب العين والدماغ والرؤية ككتاب مدرسي ، ويجب أن أقول إنه كتاب ممتاز ورائد. حتى في سنه ، يتمتع دكتور هوبل بمراوغاته وروح الدعابة المرحة ، وهذا يظهر في هذا الكتاب. يجب أن يكون هذا الكتاب ممتعًا لأي شخص مهتم بالفيزيولوجيا العصبية أو العين أو الإدراك البصري. ينصح به بشده.

ملاحظة. حصل الدكتور هوبل على فترات استراحة لتناول "الشاي والمكسرات" خلال ندواتنا. مرح.

"العين ، والدماغ ، والرؤية" هي قراءة إعلامية حول الأعمال الداخلية لكيفية إدراك الرؤية. تم وضع الكتاب بشكل جيد وسهل الفهم إلى حد ما دون استشارة مصادر أخرى. يقدم الكتاب أولاً للقارئ لمحة موجزة عن علم الأعصاب الخلوي. تغطي الخلايا العصبية والمسارات العصبية وإمكانيات الغشاء والنبضات والتثبيط وما إلى ذلك في جميع أنحاء الكتاب ، يعطي Hubel أمثلة لتوضيح المفاهيم ويقدم أرقامًا تفصيلية تدعم النتائج الموصوفة.

بشكل عام ، وجدت هذا الكتاب ممتعًا وغنيًا بالمعلومات. في رأيي ، كان الفصولان الأولان مملين إلى حد ما ، لكنني استمتعت حقًا بالكتاب عندما بدأ Hubel في الحديث عن التجارب المختلفة التي أجريت في هذا المجال. أسلوب الكتاب واقعي مع المفاهيم المبنية على الفصول السابقة. يقدم Hubel العديد من التجارب العلمية ، والعديد منها خاص به ، لدعم ادعاءاته ويشرح بإيجاز التصميم التجريبي للقارئ من أجل فهم شامل أفضل.

تم تنظيم الكتاب بطريقة توفر للقارئ معلومات كافية حول علم التشريح العصبي والوظيفة قبل الغوص في مواضيع أكثر تعقيدًا. أنا أعتبر الفصول الأربعة الأولى (النبضات ، والمشابك ، والدوائر ، اللحاء البصري الأولي للعين) بمثابة فصول تزود القارئ بمعلومات أساسية. حتى هوبل أشار في هذه الفصول إلى أن بعض هذه التفسيرات مبسطة بحيث يكون من السهل تصورها. كان باقي الكتاب الذي يغطي هندسة العين ، والتكبير والوحدات ، والجسم الثفني والجسم ، واللون والرؤية ، والحرمان والتنمية ، والحاضر والمستقبل ، في رأيي ، الجزء الأكثر إثارة للاهتمام في الكتاب. يجمع Hubel الأفكار والمفاهيم معًا من خلال شرح تجارب محددة بالتفصيل ، وتقديم الصور والرسوم البيانية. شيء واحد يجب ملاحظته هو أن القسم الأخير قديم بعض الشيء منذ نشره في عام 1995. بشكل عام ، ساعدت بنية الكتاب في فهم المفاهيم المعقدة.

أقسام وآراء محددة:

"مسارات"
في شرح ماهية المسار العصبي ، كتب هوبل "الحيوان ، حسب تعريف واحد ممكن ، كائن حي يتفاعل مع الأحداث الخارجية ويؤثر على العالم الخارجي من خلال أفعاله" ، موضحًا أنه المدخلات والمخرجات (عبر المسارات العصبية ) للجهاز العصبي المركزي الذي يجعلنا ما نحن عليه. أزل عاملًا واحدًا من ذلك ونصبح "خضروات" كما يقول Hubel. يبني على هذا المفهوم من خلال شرح المسارات البصرية والخلايا والآليات المختلفة المرتبطة بها. جعل المسار البصري أسهل للفهم.

"هندسة اللحاء البصري"
يشرح Hubel الأجزاء المختلفة في القشرة المخططة مثل المناطق المرئية 1 و 2 و 3 و 4 بالإضافة إلى الزماني الإنسي. يقدم مفهوم أعمدة التوجيه وأعمدة الهيمنة البصرية في هذا القسم. بالنسبة لهذين النوعين من الأعمدة ، يتحدث Hubel عن التجارب التي أجريت على قرود المكاك والقطط. هذه الأعمدة عبارة عن هياكل منظمة للغاية تتوافق مع محفزات الخط المختلفة لأعمدة التوجيه أو عين معينة في حالة أعمدة الهيمنة العينية. لقد وجدت هذين القسمين في هذا الفصل رائعين ، لأنه يقدم بالتفصيل كيف تم التوصل إلى هذه الاستنتاجات. يشرح Hubel كيف أجرى هو و Wiesel تجربة في الستينيات لتحديد هندسة أعمدة التوجيه. كما يشرح هوبل "[كنا] نستخدم تقنية أحادية البعد للإجابة على سؤال ثلاثي الأبعاد" ووصفه بأنه "محبط". وصف هوبل أنه تم اكتشاف طرق أخرى لاحقًا لتحديد انتظام الأعمدة. أحدها هو حقن deoxyglucose ، والذي يوفر Hubel صورًا مفصلة للقشرة البصرية مع هذا الحقن. كان هذا القسم ممتعًا للغاية وقد أضاف Hubel بعض الارتياح الهزلي حول هذا الموضوع

"الجسم الثفني والتعقيم"
كان دور الجسم الثفني غير معروف لبعض الوقت. كان من المضحك أن تقرأ أن أحدهم اقترح أن "الوظيفة الوحيدة للجسم الثفني هي تثبيت نصفي الكرة المخية معًا". يشرح Hubel عددًا كبيرًا من التجارب التي أجريت عن طريق إجراء شقوق في أجزاء مختلفة من السبيل البصري. تم إجراء بعض هذه الشقوق بحيث لا تصل المعلومات من العين إلى أحد نصفي الكرة الأرضية في القشرة البصرية. ثم سيرون ما إذا كان بإمكانهم تحفيز الخلايا في هذه المنطقة ، مما يشير إلى أن الجسم الثفني يرسل معلومات بين نصفي الكرة الأرضية. كان من السهل جدًا فهم هذا القسم بسبب الرسوم الكرتونية التثقيفية للجهاز البصري. لقد أظهر بالضبط مكان إجراء الشق وتدفق المعلومات. يمكن أن تكون الرسوم مضللة رغم ذلك ، لأن الأسهم تشير في اتجاه واحد. عندما يتم نقل المعلومات في الواقع ذهابًا وإيابًا في LGN والقشرة البصرية ، على الرغم من أنه ربما فعل ذلك من أجل التبسيط.
يكتب Hubel هذا الفصل كقصة ، وهذا على الأرجح سبب سهولة فهمه. لشرح الجسم الثفني ، تحدث عن قطة مايرز وكيف قطع ماير التصالب البصري في نقطة معينة. ثم قام بتعليم القطة على إحدى العينين اختيار شكل معين وعلى العين الأخرى لاختبار ما إذا كان بإمكان القطة العثور على هذا الشكل. يصف Hubel أيضًا كيف اكتشف ليوناردو دافنشي تقريبًا التجسيم. "إذا اختار ليوناردو مكعبًا بدلاً من كرة ، لكان قد أدرك بالتأكيد أن نتوء شبكية العين مختلفان ، وأن الاختلافات تتضمن عمليات إزاحة أفقية."

ما يلفت انتباهي في هذا الكتاب هو كيف يمكن لهوبل أن يأخذ موضوعًا معقدًا في علم الأعصاب ويكتب قصة شيقة عنه. على الرغم من أن الفصلين الأولين بدا مملًا بعض الشيء ، إلا أنهما كانا ضروريين لتوفير بعض المعلومات الأساسية للمواضيع الأكثر إثارة للاهتمام.

بشكل عام كان هذا الكتاب مفيدًا وممتعًا. أود أن أوصي بهذا الكتاب لأي شخص مهتم بكيفية عمل النظام المرئي من البداية إلى النهاية. يوفر Hubel العديد من التجارب للمساعدة في شرح الموضوعات وبعض هذه التفسيرات تشبه إلى حد كبير القصة.


روابط الدماغ تعني أن بعض الناس يفتقرون إلى الصور المرئية

ملخص:الأشخاص الذين يعانون من فرط الفانتازيا ، والقدرة على التخيل بوضوح ، لديهم روابط أقوى بين شبكة الدماغ المرئية وشبكات صنع القرار. على النقيض من ذلك ، فإن أولئك الذين يعانون من الأفانتازيا ، وهم عدم القدرة على التخيل ، لديهم اتصالات أضعف بين مناطق الدماغ.

مصدر:جامعة اكستر

كشف بحث جديد أن الأشخاص الذين لديهم القدرة على التخيل بوضوح لديهم اتصال أقوى بين شبكتهم البصرية ومناطق الدماغ المرتبطة بصنع القرار. تلقي الدراسة أيضًا الضوء على اختلافات الذاكرة والشخصية بين أولئك الذين لديهم صور بصرية قوية وأولئك الذين لا يستطيعون الاحتفاظ بصورة في أذهانهم & # 8217s العين.

نُشر البحث ، من جامعة إكستر ، في الاتصالات اللحاء الدماغي، يلقي ضوءًا جديدًا على سبب افتقار ما يقدر بنحو ثلاثة في المائة من السكان إلى القدرة على التخيل. سميت هذه الظاهرة & # 8220aphantasia & # 8221 من قبل جامعة إكستر & # 8217s البروفيسور آدم زيمان. في عام 2015 ، أطلق البروفيسور زيمان على أولئك الذين لديهم مهارات تصوير بصرية عالية التطور & # 8220 hyperphantasics & # 8221.

بتمويل من مجلس أبحاث الفنون والعلوم الإنسانية ، تعد الدراسة أول دراسة منهجية لعلم النفس العصبي والتصوير الدماغي للأشخاص الذين يعانون من الأفانتازيا ونقص الفانتازيا. أجرى الفريق فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي على 24 شخصًا مصابًا بأفانتازيا ، و 25 مصابًا بفرط الفانتازيا ومجموعة تحكم من 20 شخصًا يتمتعون بصور متوسطة المدى. قاموا بدمج بيانات التصوير مع الاختبارات المعرفية والشخصية التفصيلية.

كشفت عمليات المسح أن الأشخاص الذين يعانون من فرط الفانتازيا لديهم اتصال أقوى بين الشبكة المرئية التي تعالج ما نراه ، والتي تصبح نشطة أثناء التصوير المرئي ، والقشور الجبهية ، المتضمنة في اتخاذ القرار والانتباه. كانت هذه الروابط الأقوى واضحة في عمليات المسح التي أجريت أثناء الراحة ، بينما كان المشاركون مسترخين & # 8211 وربما شرود الذهن.

كشفت عمليات المسح أن الأشخاص الذين يعانون من فرط الفانتازيا لديهم اتصال أقوى بين الشبكة المرئية التي تعالج ما نراه ، والتي تصبح نشطة أثناء التصوير المرئي ، والقشور الجبهية ، المتضمنة في اتخاذ القرار والانتباه. الصورة في المجال العام

على الرغم من الدرجات المتكافئة في اختبارات الذاكرة القياسية ، وجد البروفيسور زيمان والفريق أن الأشخاص الذين يعانون من فرط الفانتازيا يقدمون أوصافًا أكثر ثراءً للسيناريوهات المتخيلة من مجموعة التحكم ، والتي بدورها تفوقت على الأفانتازيا. ينطبق هذا أيضًا على ذاكرة السيرة الذاتية ، أو القدرة على تذكر الأحداث التي حدثت في حياة الشخص # 8217. كان لدى Aphantasics أيضًا قدرة أقل على التعرف على الوجوه.

كشفت اختبارات الشخصية أن مرضى الأفانتازيا يميلون إلى أن يكونوا أكثر انطوائية وأن المصابين بفرط الفانتازيا أكثر انفتاحًا.

قال البروفيسور زيمان: & # 8220 ، يشير بحثنا لأول مرة إلى أن الاتصال الأضعف بين أجزاء الدماغ المسؤولة عن الرؤية والمناطق الأمامية المشاركة في اتخاذ القرار والانتباه يؤدي إلى الأفانتازيا. ومع ذلك ، لا ينبغي النظر إلى هذا & # 8217t على أنه عيب & # 8211 & # 8217s طريقة مختلفة لتجربة العالم. العديد من مرضى الأفانتازيا يحققون نجاحًا كبيرًا للغاية ، ونحن الآن حريصون على استكشاف ما إذا كانت الاختلافات في الشخصية والذاكرة التي لاحظناها تشير إلى طرق متناقضة لمعالجة المعلومات ، مرتبطة بقدرة الصور المرئية. & # 8221


انقسامات الدماغ

ال مقدمة الدماغ هو تقسيم الدماغ المسؤول عن مجموعة متنوعة من الوظائف بما في ذلك تلقي المعلومات الحسية ومعالجتها والتفكير والإدراك وإنتاج وفهم اللغة والتحكم في الوظيفة الحركية. هناك قسمان رئيسيان من الدماغ الأمامي: الدماغ البيني والدماغ البيني. يحتوي الدماغ البيني على هياكل مثل المهاد وما تحت المهاد المسؤولة عن وظائف مثل التحكم في المحركات ونقل المعلومات الحسية والتحكم في الوظائف اللاإرادية. يحتوي الدماغ عن بعد على الجزء الأكبر من الدماغ ، المخ. تتم معظم معالجة المعلومات الفعلية في الدماغ في القشرة الدماغية.

ال الدماغ المتوسط والدماغ المؤخر معًا يشكلان جذع الدماغ. الدماغ المتوسط ​​أو الدماغ المتوسط ​​، هو جزء من جذع الدماغ الذي يربط بين الدماغ الخلفي والدماغ الأمامي. تشارك هذه المنطقة من الدماغ في الاستجابات السمعية والبصرية بالإضافة إلى الوظيفة الحركية.

ال المؤخرة يمتد من الحبل الشوكي ويتكون من الدماغ والدماغ النخاعي. يحتوي الدماغ على هياكل مثل الجسر والمخيخ. تساعد هذه المناطق في الحفاظ على التوازن والتوازن وتنسيق الحركة وتوصيل المعلومات الحسية. يتكون الدماغ النخاعي من النخاع المستطيل المسؤول عن التحكم في الوظائف اللاإرادية مثل التنفس ومعدل ضربات القلب والهضم.


شاهد الفيديو: HUMAN AND SOCIAL BIOLOGY FOR 2021 PAPER 1 (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Ivan

    هذا الموضوع ببساطة لا يضاهى :) ، أحبه كثيرًا.

  2. Menoeceus

    تركت ملاحظاتك انطباعًا كبيرًا عني ، جعلني أفكر بطريقة مختلفة. استمر في بحثك الإبداعي ، وسأتبعك!

  3. Faejind

    كل شيء ليس بهذه البساطة كما يبدو



اكتب رسالة