پردازش محرک‌های حسی

با کندوکاو درحس لمس موش، پژوهشگران مغز دانشگاه زوریخ اکنون ثابت کرده‌اند که انتقال اطلاعات حسی از یک ناحیه‌ی کورتیکال به مناطق مرتبط به وظیفه‌ی اختصاصی برای حل کردن و رفتار هدف مدار وابسته است. از این یافته‌ها می‌توان به عنوان اساس بهبود درک نابسامانی‌های شناخت کمک گرفت.
در مغزپستانداران، قشر مخ در پردازش درون روهای حسی، نقش حیاتی دارد. قشر مخ را می‌توان به نواحی مختلف تقسیم کرد که هریک دارای منظرهای مشخص بررسی ادراک، تصمیم‌گیری یا کنش‌ هستند. به عنوان مثال، قشر تنی حسی somatosensory شامل بخشی از قشر مخcerebral cortex است که اساساً حس‌های بساوشی haptic sensation را پردازش می‌کند. مناطق مختلف قشر مخ بین هم ارتباط داشته و با یکدیگر مرتبط می‌باشند. یک سوال اساسی و بدون پاسخ علوم اعصاب آن است که چگونه با این دقت، این ناحیه‌های مختلف مغز برای پردازش محرک های حسی وتولید رفتار مناسب با یکدیگر ارتباط می‌یابند. یک گروه پژوهشگر به رهبری پروفسور Fritjof Helmchen ازانستیتوی پژوهش مغز دانشگاه زوریخ اکنون توانسته‌ است پاسخ این سوال را بیابد. پردازش اطلاعات حساسهSensory به آن چیزی بستگی دارد که انسان مایل است به آن برسد. پژوهشگران مغز مشاهده کرده‌اند که یاخته‌های عصبی درقشر حساسه ‌sensory که نواحی مشخص مغز را به یکدیگر ارتباط می‌دهند برحسب کاری که باید حل کنند به گونه‌یی متفاوت فعال می‌شوند.

پردازش هدف‌مدار اطلاعات حساسه

درمقاله‌یی که درنشریه‌ی Nature به‌چاپ رسیده‌است، این پژوهشگران به بررسی نحوه‌ی استفاده از سبیل‌ها درموش برای کاوش درمحیط پرداخته‌اند که بسیار شبیه آن چیزی است که انسان درتاریکی با دست وانگشتان دست انجام می‌دهد. به یک گروه از موش‌ها تعلیم داده‌شد تا با استفاده از سبیل ، کاغذ سنباده‌ی زبر ونرم را از‌هم تشخیص دهند تا پاداش بگیرند. یک گروه دیگر ازموش‌ها باید درگوشه‌یی کار می‌کردند و درآن گوشه در ارتباط با پوزه، یک میله‌ی فلزی تعبیه شده بود. دانشمندان علوم عصبی فعالیت نورون‌ها را در قشر سوماتوسنسوری با استفاده از تکنیک‌ خاص میکروسکوپی اندازه‌گیری کردند. با رنگ آمیزی آناتومیکی همزمان، این پژوهشگران مشخص کردند کدام یک از نورون‌ها استطاله‌های خود را به‌ترتیب به‌ناحیه‌ی دورسوماتوسنسوری ثــانـــوی  و کــدامیــک  به قشـر حرکت می‌فرستند.
وقتی موش‌ها بافت سطحی سنباده را تشخیص می‌دادند، نورون‌های سوماتوسنسوری با استطاله‌هایی که به قشر سوماتوسنسوری ثانوی می‌رفت بیشتر دارای فعالیت می‌شد. ازطرف دیگر، وقتی لازم بود موش‌ها محل میله‌ی فلزی رامشخص کنند، نورون‌هایی درگیر می‌شدند که دارای استطاله‌هایی به سمت قشر حرکتی بود. این الگوی فعالیت متفاوت وقتی موش‌ها به‌صورت انفعالی با سنباده یا میله‌ی فلزی تماس می‌یافتند بدون آنکه در این مورد وظیفه‌یی داشته باشند، وجود نداشت. به کلام دیگر وقتی مو‌ش‌ها انگیزه‌یی نداشتند و پاداشی درکار نبود، این الگو دیده نمی‌شد. بنابراین محرک‌های حساسه به تنهایی برای توجیه الگوی متفاوت انتقال اطلاعات به نواحین دور مغز کافی نیست.
درصورتی‌که بخواهیم مسأله‌یی راحل کنیم باید اطلاعات اختصاصی را ازمحیط فیلتر کنیم وبه این ترتیب است که فعالیت درناحیه‌ی قشر به‌نواحی دور‌دست به صورتی هدفمند منتقل می‌شود. در نابسامانی‌های شناختی مانند بیماری آلزایمر، اوتیسم و شیزوفرنی، غالباً این ارتباط بین نواحی مختلف مغز از‌هم گسسته می‌شود. درک بهتر نحوه‌ی کار و عملیات این شبکه‌ی وسیع مرتبط با‌هم در مغز به ایجاد روش‌های درمانی کمک خواهد کرد تا سبب برقراری این ارتباط خاص قشری شود و به این ترتیب توانمندی‌های مختل شده‌ی شناخت دربیماران بهبود خواهد یافت.