کوی دانش - kooy

مغز پرندگان به نسبت پستانداران نورون های بیشتری دارد

مغز پرندگان به نسبت پستانداران نورون های بیشتری دارد
25 خرداد
15:45 1395
«گنجشک مغز» اصطلاحی نه چندان خوشایند که برخی برای نهیب زدن به دیگران استفاده می کنند. ولی خانم سوزانا هرکولانو هاوزل دانشمند علوم اعصاب در دانشگاه واندربلت اعتقاد دارد میزان نورونهای مغز پرندگان بیشتر از پستانداران است! برای بررسی این موضوع جالب با کوی دانش همراه شوید...

تصویر فوق: کلکسیونی از مغز انواع پرندگان را مشاهده می کنید که توسط دانشمندان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. برای هر بخش، مجموع تعداد نورونها در مغز پرنده (به میلیون) به رنگ زرد و تعداد نورونها در بخش جلویی مغز (پالیوم) برنگ آبی و جرم مغز نیز در واحد گرم به رنگ قرمز نمایش داده شده است. در گوشه پایین و سمت راستِ تصویر نیز «نوار اندازه» قرار داده شده است که معادل ده میلیمتر است.

 ماکائو (طوطی دم بلندِ آمریکای جنوبی) مغزی به اندازه یک گردو دارد، درحالیکه میمون ماکاک (نوعی بوزینه دم کوتاه) مغزی به اندازه یک لیمو دارد. با این وجود ماکائو در بخش پیشامغزی خود (بخشی که در ارتباط با هوش می باشد) نورونهای بیشتری از ماکاک دارد.

مطلب فوق یکی از نتایج شگفت انگیز اولین مطالعه ای است که بصورت نظام مند به اندازه گیریِ تعداد نورونهای پرندگانی در اندازه های متفاوت نموده است. در این اندازه گیری ها، پرندگانی از یک فنچ کوچک تا شترمرغ استرالیایی تقریباً دومتری مورد بررسی قرار گرفته اند. محققان متوجه شدند که در مغز کوچک پرندگان، بسته های نورونی بیشتری به نسبت پستانداران ویا جانورانی در همان اندازه وجود دارد.

نتایج مطالعه در همین ماه و تحت عنوان "Birds have primate-like numbers of neurons in the forebrain" بصورت آنلاین در the Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.

این مطالعه یک پاسخ کامل به سوالاتی است که دانشمندان علوم اعصاب بیش از یک دهه با آن دست به گریبانند و آن اینست که چگونه پرندگان با مغز کوچکشان می توانند رفتارهای شناختی پیچیده را از خود بروز دهند؟

 

مطالعات گذشته

در آغاز دهه گذشته، محققان متوجه تغییر این رفتارها در طوطی ها و کلاغها به نسبت پستانداران شدند. مطالعات نشان دادند که پرندگان می توانند ابزار بسازند و از آن استفاده کنند. همچنین نوعی بینش و بصیرت در پرندگان هنگام مواجهه با یک «مسئله» مشاهده شد که همین بینش منجر به رفتارهایی برای «حل مسئله» می شد.

خبر مرتبط: طوطیهای کاکل سفید (Cockatoo) استفاده از ابزار را به هم آموزش می‌دهند

این مشاهدات با مواردی چون تشخیص رابطه علت-معلولی، نوع برخورد با تصویر جانور در آینه و حتی برنامه ریزی برای نیازهای آینده سبب حیرت محققان شد. این مشاهدات باعث شد دانشمندان در یک وضعیت نه چندان رضایت بخش قرار بگیرند زیرا سیم کشی مغز پرندگان بسیار ساده تر از پستانداران است. دوسال پیش، محققان با مطالعه دقیق مغز کبوترها نتیجه گرفتند که سازماندهی مغزی آنها بسیار شبیه پستانداران نخستین است.

 

مطالعه جدید

در مورد تمام مسائل فوق، مطالعه جدید توضیحات قابل قبولی ارائه می کند. پرندگان می توانند اینگونه رفتار کنند زیرا تعداد نورون های قسمت جلویی مغز آنها بسیار بیشتر از آن مقداریست که پیش از این تصور می شد و این مقدار بسیار بیشتر از حد متوسط پستانداران است.

 هرکولانو هاوزل می گوید: «ما دریافتیم که پرندگان مخصوصاً مرغهای نغمه خوان و طوطیها بگونه ای شگفت آور تعداد بیشتری از نورونها را در بخش پالیوم مغزشان دارند. پالیوم بخشی از مغز است که با کورتکس مغز مرتبط است و توابع شناختی بالاتر مانند برنامه ریزی برای آینده یا یافتن الگوها را انجام می دهد. این موضوع توضیح می دهد که چرا آنها می توانند سطوح شناختی را به پیچیدگی پستانداران از خود بروز دهند.»

این امر ممکن است زیرا نورونها در مغز مرغها در بسته بندیهایی بسیار کوچکتر و فشرده تر به نسبت پستانداران قرار گرفته اند. بر طبق نتایج این مطالعه، بطور مثال در مرغهای نغمه خوان ویا طوطیها، تعداد این نورونها دو برابر پستاندارانِ هم اندازه آنها و چهار برابر جوندگانی مثل موشها می باشد. موضوع به اینجا هم ختم نمی شود، این مطالعه تاکید می کند نه تنها تعداد نورونها در مغز بیشتر است بلکه نسبت آنها در قسمت پالیوم نیز بالاتر است.

هرکولانو هاوزل می گوید: «در طراحی مغز، دو پارامتر نقش بازی می کنند. یکی اندازه و تعداد نورونها و دیگری نحوه توزیع نورونها در مراکز مختلف مغز. ما دریافتیم که پرندگان در هر دو بخش از تکامل بهتری به نسبت پستانداران برخوردارند.»

اگرچه وی اذعان کرد که هنوز رابطه ای بین «میزان هوش» و «تعداد نورونها» بدست نیامده است ولی محققان این مطالعه استدلال می کنند که اگر نسبت «قدرت درک بر وزن جاندار (به ازای هر پوند)» را در نظر بگیریم، مغز مرغها با وجود تعداد بیشتری از نورونها در بخش جلویی مغز، نسبت بسیار بالاتری را ارائه می دهد.

پیش از این دانشمندان نورواتمیست تصور می کردند که رشد نورونها به رشد مغز بستگی دارد و با رشد مغز نورونها بخاطر آنکه مجبورند به فواصل بیشتری دست پیدا کنند، بزرگتر می شوند. حال دانشمندان یکی از مهمترین دستاوردهای این مطالعه را این می دانند که: «راههای بیشتری برای ساخت مغزهای بزرگتر وجود دارد. مطالعه مغز پرندگان نشان داد که راههای دیگری برای اضافه کردن نورون وجود دارد و آن اینست که می توان در محلهای کوچک در مغز، بسته هایی از نورونهای کوچک را با ارتباطات آنها نگه داشت  و در کنار آن برای ارتباط با بخش های دورتر از نورونهای بزرگتر استفاده کرد.»

 هرکولانو هاوزل ادامه می دهد: «موضوعی که باعث می شود عاشق علم بمانم اینست که وقتی به یک سوال پاسخ می دهید، زنجیره ای از سوالات جدید ایجاد می شود.»

 برخی از این سوالات جدید اینست:

◄ ساختِ تعداد نورون نیاز به انرژی زیادی دارند. این انرژی چگونه تامین می شود؟

◄ آیا وجود نورونهایی با این سایز در مغز پرندگان پاسخی به کوچکی اندام آنها برای پرواز می باشد؟

◄ آیا امکان دارد اجداد مشترکی بین پرندگان و پستانداران وجود داشته باشد که در مسیر طبیعت از هم جدا شده باشند؟

هرکولانو هاوزل امیدوار است که نتایج این مطالعه و سوالاتی که در ادامه پدید آمده است باعث برانگیختن انگیزه دانشمندان جهت آغاز کاوشها در مورد مغز پرندگان شود. 

لطفا صبر کنید ...
کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

محمد نبی زاده

محمد نبی زاده

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


مغز انسان برای حس کردن جهان پیرامونی از محاسبات بهره می گیرد

مغز انسان برای حس کردن جهان پیرامونی از محاسبات بهره می گیرد

شاید باور این موضوع برای افرادی که همیشه با ریاضیات مشکل داشتند سخت باشد که مغز انسان بدون اینکه خودِ فرد متوجه باشد بصورت دائمی مشغول انجام حجم گسترده ای از انواع محاسبات است و اتفاقاً اینکار را بسیار خوب هم انجام می دهد. شاهد این مدعا از دانشگاه پرینستون رسیده است. در یک مطالعه جدید محققان این دانشگاه نشان دادند که چگونه مغز ما انسانها، تمامی داده های بدست آمده از محیط اطراف را که توسط حواس مختلف جمع آوری شده است ترکیب می کند تا به یک ارزیابی نهایی از وضعیت برسد که به اخذ تصمیم ها و نوع رفتارهای ما منجر می شود. این موضوع به اینجا هم ختم نمی شود و اگر در طی این فرآیند داده های جدیدی وارد شوند، مغز انسان با انعطاف پذیری حیرت انگیزی آنها را در محاسبات خود وارد کرده و حتی نتیجه محاسبات را تغییر می دهد. برای بررسی بیشتر این موضوع با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
کاربرد گرافن به عنوان میکسر فرکانس

کاربرد گرافن به عنوان میکسر فرکانس

یک پروفسور، یک محقق فوق دکترا و یک دانشجوی ارشد بر روی ترامپولین (تشک پرش) پریدند! جمله فوق یک مزاح نیست بلکه آغازی برای توضیح تحقیقات جدید بر روی ماده شگفت انگیز گرافن است. گروهی به سرپرستی روبرتو د آلبا، دانشجوی ارشد فیزیک و Jeevak Parpia پروفسور و رئیس دپارتمان فیزیک، مقاله ای در Nature Nanotechnology راجع به کاربردهای دیگر برای این ماده روان، بسیار قوی و بسیار سبک منتشر کرده اند. در این تحقیق قابلیت استفاده از «تنش گرافن» بعنوان نوعی واسطه بین حالت های ارتعاشی که اجازه انتقال مستقیم انرژی از یک فرکانس به فرکانس دیگر را می دهد، نمایش داده شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
اولین شواهد از همنوع خواری نئاندرتال ها در شمال اروپا

اولین شواهد از همنوع خواری نئاندرتال ها در شمال اروپا

وجود آثار و بقایای نئاندرتال ها در مناطقی که در بالای عرض 50 درجه شمالی قرار داشته باشند بسیار کم است و تا کنون نیز فقط در دو نقطه این شواهد بدست آمده است. یکی در منطقه فلدهافر آلمان و دیگری در اسپای بلژیک. مطالعه جدیدی که توسط دکتر هلن راجیر با همکاری آسیر گومژ اولیوینسا از UPV/EHU انجام گرفت باعث کشف بیشترین تعدادِ بقایای کشف شده از نئاندرتال ها در مناطق شمالی اروپا شد. در این مجموعه 5 تایی، بقایای اسکلتی 4 نوجوان (بالغ) و یک کودک به چشم می خورد که در منطقه Troisième caverne در گویت بلژیک کشف شده اند.

مطالعه متن کامل
تعیین محدودیت های موجود برای ساخت شنل نامرئی

تعیین محدودیت های موجود برای ساخت شنل نامرئی

محققانی از دانشگاه تگزاس در آوستین توانستند محدودیتهای اساسی بر سر عملکرد «شنل نامرئی کننده» را تعیین کنند. این شنل یک فناوری است که اجازه نامرئی شدن ویا تشخیص داده نشدن را به جسمِ درونش در برابر امواج رادیویی، امواج مایکروویو، نور مادون قرمز و نور مرئی می دهد. نظریه محققان تاکید می کند که استفاده از شنل برای پنهان کردن شیء درونش در مقابل یک موج خاص قابل انجام است لیکن پنهان کردن آن در برابر یک محیط پرنور (چراغانی) با طول موجهای مختلف بسیار سخت تر می شود که در این حالت تغییر اندازه شیء باعث تغییر فاکتورها و مشکلات بیشتر هم خواهد شد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
در هنگام انقراض دایناسورها، پستانداران نیز تقریباً محو شدند

در هنگام انقراض دایناسورها، پستانداران نیز تقریباً محو شدند

بیش از نود درصد از انواع گونه های پستانداران در دوره کرتاسه (66 میلیون سال پیش) توسط همان دلایلی که دایناسورها را ازبین برد، از بین رفتند. این میزان بسیار بیشتر از آن بود که پیش از این تصور می شد. مطالعه ای که توسط محققان مرکز میلنر در دانشگاه بَث انجام شد و در نشریه Evolutionary Biology نیز منتشر گردید، مطرح می کند که همه انواع شناخته شده پستانداران که در انتهای دوره کرتاسه در آمریکای شمالی می زیسته اند، از بین رفته اند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که این میزان معادل 93 درصد از انواع موجود در این دوره بوده است. این مطالعه همچنین بیان می کند که این انقراض، بسیار سریعتر از آنچه تصور می شد انجام گرفته است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
خون تمساح منبع جدید آنتی بیوتیک

خون تمساح منبع جدید آنتی بیوتیک

تمساح یک حیوان منزوی بوده و هنگام نزدیکی به تمساح های دیگر برای دفاع از حریم خود سریع عمل می کند. این کار باعث ایجاد زخم های جدی در هنگام مبارزه آن ها می شود. ولی به دلیل زیستگاه پر از باکتری آن ها، زخم ها به سرعت و به راحتی درمان می شوند. این به خاطر سیستم بدنی مقاوم آنها در برابر امراض است. به همین دلیل محققان باور دارند که این امر می تواند ما را موفق در رسیدن به آنتی بیوتیک های بزرگی کند.

مطالعه متن کامل
بازسازی عمارت های قدیم و مطابق روز ساختن آنها توسط «نانو معمارها»  (Nano Architects)

بازسازی عمارت های قدیم و مطابق روز ساختن آنها توسط «نانو معمارها» (Nano Architects)

Nano Architects ساختمان های فرسوده و قدیمی را مطابق با سنت های منطقه بازسازی و به روز می کنند.

مطالعه متن کامل
استفاده از قطره های چشمی برای تحویل  ژن تراپی جهت اختلالات مغزی

استفاده از قطره های چشمی برای تحویل ژن تراپی جهت اختلالات مغزی

قطره های چشمی برای تحویل ژن جهت فاکتور رشدی به نام فاکتور محرک کولونی گرانولوسیت(G-CSF) در مدل موش مبتلا به ایسکمی استفاده شده است. معالجه منتهی به کاهش چشمگیر در آتروفی مغز، اختلال عصبی و مرگ در موش ها می شود. تیم محققان همچنین سیستمی را برای نظارت بر موفقیت در تحویل ژن ها با استفاده از ام آر آی تدبیر نمودند.

مطالعه متن کامل
با Flic می توان برای هر کاری یک دکمه ساخت

با Flic می توان برای هر کاری یک دکمه ساخت

اگر مدام کاری مشابه را در تلفن خود انجام می دهید و آرزو می کنید که ای کاش دکمه مخصوصی به جای انجام آن کارها وجود داشت تا شما را به سرعت به مقصود خود میرساند، باید بگویم آرزوی شما برآورده شده. Flic یک دکمه بی سیم است که می توان آن را برای انجام مجموعه ای از کارها تنظیم کرد. بطور مثال کنترل روشنایی و لامپ ها، خاموش کردن زنگ هشدار تلفن، پخش موسیقی و نشان دادن عکس ها.

مطالعه متن کامل
نقش تغذیه با شیر مادر و سایر عوامل محیطی موثر بر شکل گیری سیستم ایمنی در نخستین سالهای زندگی

نقش تغذیه با شیر مادر و سایر عوامل محیطی موثر بر شکل گیری سیستم ایمنی در نخستین سالهای زندگی

محققان بیمارستان دیترویت هنری فورد معتقد هستند تغذیه با شیر مادرو سایر عوامل محیطی از طریق تاثیر بر توده میکروبی روده انسان می تواند برچگونگی فعالیت سیستم ایمنی فرد و میزان حساسیت او در ابتلاء به آلرژی و آسم موثر باشد. نتایج مطالعات نشان می دهند سیستم ایمنی در کودکان، در صورت مواجهه با توده میکروبی خاص روده ای، تقویت و گسترش می یابد. محققین بیمارستان Detroyt Henri Ford معتقد هستند تغذیه با شیر مادر و برخی از عوامل دیگر از طریق روده اطفال بر عملکرد بهتر سیستم ایمنی و استعداد ابتلاء آنها به حساسیت و آسم موثر است.

مطالعه متن کامل