نویسنده لوکیا پاپادوپولوس21 نوامبر 2021
دانشمندان از کرم ها برای درک بهتر مغز انسان استفاده می کنند به ویژه اینکه چگونه حس بویایی را پردازش می کند. آنها تا به حال به یک کار بسیار چشمگیر دست یافته اند. آنها می توانند تشخیص دهند که کرم چند ثانیه قبل چه بویی را فقط با نگاه کردن به مغزش می دهد.
Sreekanth Chalasani، دانشیار Salk، عضو آزمایشگاه نوروبیولوژی مولکولی و نویسنده ارشد کار جدید، گفت: «وقتی شروع به بررسی تأثیر این محرک‌های حسی بر روی سلول‌ها و اتصالات درون مغز کرم‌ها کردیم، چیزهای غیرمنتظره‌ای پیدا کردیم.
چالاسانی می خواست مطالعه کند که مغز چگونه اطلاعات دنیای بیرون را در سطح سلولی پردازش می کند. با این حال، انجام این کار بر روی مغز انسان بسیار سخت بود زیرا دارای 86 میلیارد سلول است. کرم میکروسکوپی، Caenorhabditis elegans، تنها 302 نورون دارد که نظارت بر آن آسان است.
چالاسانی و تیمش C elegans را مهندسی کردند تا به هر یک از 302 نورون کرم یک حسگر فلورسنت بدهند که با فعال شدن نورون روشن می شود و کرم ها را زیر میکروسکوپ دنبال می کند زیرا آنها در معرض پنج ماده شیمیایی قرار می گیرند: بنزآلدئید، دی استیل، ایزوآمیل الکل، 2. -نونانون و کلرید سدیم.
این پنج ماده شیمیایی برای انسان بوی بادام، ذرت بو داده کره، موز، پنیر و نمک می دهند.
اما محققان برای تمایز بین اثرات بوهای مختلف مشکل داشتند. آنها سپس به یک رویکرد ریاضی روی آوردند. رویکردی که نظریه گراف نامیده می شود، تعاملات جمعی بین جفت سلول ها را تجزیه و تحلیل می کند.
در نهایت، آنها رویکرد جدید خود را با یادگیری ماشینی جفت کردند تا بتوانند بین تعاملات محتاطانه تر تمایز قائل شوند. آنها دریافتند که این الگوریتم جدید قادر است پاسخ عصبی به نمک و بنزآلدئید را به وضوح متمایز کند اما اغلب سه ماده شیمیایی دیگر را اشتباه می‌گیرد.
اکنون، محققان امیدوارند که از درس‌های این مطالعه برای به دست آوردن درک عمیق‌تری از نحوه رمزگذاری اطلاعات در مغز انسان و آنچه در موارد اختلالات پردازش حسی مانند اختلال نقص توجه و بیش فعالی ADHD و اوتیسم اشتباه می‌شود، استفاده کنند. این مطالعه در مجله PLOS Computational Biology منتشر شده است.
https://interestingengineering.com
