پستانداران اولیه صدا‌ها را چگونه می‌شنیدند؟
تاریخ انتشار: ۲۸ آذر ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۶۱۶۹۴۵۷
افرادی که دچار کم شنوایی هستند، ممکن است روزی به لطف مطالعه جدید محققان دانشگاه "براون" بتوانند راحت صحبت کنند. آنها توانستند سیگنال‌های عصبی را از مغز میمون‌های رزوس (Rhesus) –گونه‌ای از میمون‌های دنیای باستان- بگیرند و با استفاده از یک رابط مغز و رایانه آنها را به کلمات انگلیسی ترجمه کنند.
این کار می‌تواند راه را برای کمک به کاشت ایمپلنت مغزی برای کمک به افراد کم شنوا هموار کند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
"آرتو نورمیکو" استاد دانشکده مهندسی براون و یکی از محققان موسسه علوم مغز "کارنی" و نویسنده ارشد این تحقیق گفت: هدف اصلی مطالعه ما این است که درک بهتری از چگونگی پردازش صدا در مغز موجودات نخستین پیدا کنیم که در نهایت می‌تواند منجر به توسعه انواع جدیدی از پروتز‌های عصبی شود.
طبق گفته گروه محققان، سیستم‌های مغزی انسان‌ها و پستانداران نخستین غیرانسانی در مرحله پردازش اولیه یکسان است. این پردازش اولیه در قشر شنوایی رخ می‌دهد و صدا‌ها را بر اساس چیز‌هایی مانند زیر و بمی یا لحن مرتب می‌کند. سپس این صدا‌ها در قشر شنوایی ثانویه پردازش می‌شوند و آنجاست که صدا‌ها به عنوان کلمات متمایز می‌شوند.
سپس این اطلاعات برای پردازش و سپس گفتار به قسمت‌های مختلف مغز ارسال می‌شود. در حالی که پستانداران اولیه نمی‌فهمند منظور از کلمات چیست و محققان می‌خواستند بدانند که آنها چگونه کلمات را پردازش می‌کنند.
محققان برای انجام این کار فعالیت نورون‌های میمون‌های رزوس را در حالی که به کلمات انگلیسی و صدا‌های میمون‌های رزوس دیگر گوش می‌دادند، ضبط کردند.
محققان برای ضبط سیگنال‌های عصبی میمون‌ها به دو ایمپلنت به اندازه نخود با مجموعه‌ای از میکروالکترود‌ها متکی بودند.
میمون‌ها قادر به شنیدن کلمات یک و دو هجایی از جمله "tree" (درخت)، "good" (خوب) "north" (شمال)، "cricket" (کریکت) و "program" (برنامه) بودند. این نخستین بار بود که دانشمندان به لطف حسگر‌های چندمنظوره قادر به ضبط اطلاعات شنیداری پیچیده شدند.
"نورمیکو" گفت: پیش از این، داده‌ها از قشر شنوایی ثانویه با الکترود‌های تکی جمع آوری شده بود، اما تا آنجا که می‌دانیم این اولین ضبط چند الکترودی از این قسمت از مغز است. اساساً ما نزدیک به ۲۰۰ قطعه میکروسکوپی داریم که می‌تواند غنا و وضوح بالاتری از اطلاعات مورد نیاز را به ما ارائه دهد.
بخشی از مطالعه برای تعیین اینکه کدام الگوریتم رمزگشایی بهتر عمل می‌کند، متمرکز شده است. این الگوریتم‌ها به طور قابل ملاحظه‌ای از الگوریتم‌های سنتی که در رمزگشایی داده‌های عصبی از مناطق دیگر مغز مؤثر بودند، فراتر رفت. محققان می‌گویند هدف این است که روزی بتوانیم ایمپلنت‌های عصبی ایجاد کنیم که بتواند به ترمیم شنوایی افراد کمک کند.
"نورمیکو" گفت: سناریوی آرمانی ما این است که سیستم‌هایی را توسعه دهیم که بسیاری از دستگاه‌های شنوایی را دور بزنند و مستقیماً به مغز بروند. همان میکروالکترود‌هایی که برای ثبت فعالیت عصبی در این مطالعه استفاده کردیم، ممکن است روزی برای ارائه مقادیر کمی از جریان الکتریکی در الگو‌هایی استفاده شود که به افراد توانایی شنیدن صدا‌های خاص را می‌دهد.
این مطالعه در مجله Nature Communications Biology منتشر شده است.
منبع: پارسینه
کلیدواژه: تکنولوژی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.parsine.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «پارسینه» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۶۱۶۹۴۵۷ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
چرا با افزایش سن سرعت حرکت ما کم می‌شود؟
هنگامی که سن افزایش می‌یابد، کاهش تدریجی سرعت و چابکی بدن ما غیرعادی نیست. خواه قدم زدن آرام در اطراف محله باشد یا دستیابی به کنترل تلویزیون، حرکات ما با افزایش سن کاهش می‌یابد؛ بنابراین سوال این است که چه چیزی باعث این تغییر می‌شود؟ مطالعه‌ای که توسط مهندسان دانشگاه کلرادو بولدر (CU Boulder) رهبری می‌شود، به این سوال قدیمی پاسخ می‌دهد.
این مطالعه که در مجله JNeurosci منتشر شده است، یکی از اولین مطالعاتی است که به طور تجربی دلایل کندی حرکت را در میان بزرگسالان بالای ۶۵ سال بررسی کرده است. محققان دریافتند که افراد مسن ممکن است تا حدودی کندتر حرکت کنند، زیرا برای آنها برای حرکت کردن باید انرژی بیشتری نسبت به افراد جوان صرف کنند.
به نقل از اس‌اف، علا احمد (Alaa Ahmed)، یکی از نویسندگان این مطالعه، استاد دانشکده مهندسی مکانیک پاول ام رادی می‌گوید: نحوه حرکت ما، از حرکات چشم گرفته تا راه رفتن و صحبت کردن، دریچه‌ای به روی پیری و پارکینسون می‌گشاید. ما در تلاشیم تا اساس عصبی آن را درک کنیم.
برای این مطالعه، محققان از شرکت کنندگانی در محدوده سنی ۱۸ تا ۳۵ و ۶۶ تا ۸۷ سال خواستند تا یک کار ساده را انجام دهند: دستیابی به یک هدف روی صفحه نمایش که شبیه به انجام یک بازی ویدیویی بود. با تجزیه و تحلیل الگو‌های این دستیابی‌ها، محققان کشف کردند که به نظر می‌رسد افراد مسن‌تر حرکات خود را تحت شرایط خاصی تغییر می‌دهند تا منابع انرژی محدودتر خود را حفظ کنند.
دکتر اریک سامرساید (Erik Summerside)، سرپرست تیم تحقیقاتی، که دکترای خود را در زمینه یکپارچه‌سازی دریافت کرده است، می‌گوید: همه ما، چه جوان و چه پیر، ذاتا به دنبال دریافت بیشترین پاداش از محیط خود و در عین حال به حداقل رساندن میزان تلاش برای انجام این کار هستیم.
این مطالعه دو فرضیه را در مورد این که چرا سالمندان کندتر حرکت می‌کنند، بررسی کرد.
اولین مورد نشان می‌دهد که عضلات افراد مسن ممکن است با کارایی کمتری کار کنند و کالری بیشتری بسوزانند در حالی که وظایف مشابه جوانان را انجام می‌دهند. مورد دوم پیشنهاد می‌کند که پیری ممکن است مدار پاداش در مغز انسان را تغییر دهد، زیرا افراد دوپامین کمتری تولید می‌کنند که یک ماده شیمیایی در مغز است که مسئول ایجاد احساس رضایت پس از انجام یک کار به شمار می‌رود.
در طول این آزمایش، شرکت کنندگان از یک بازوی رباتیک برای حرکت مکان‌نما به سمت هدفی روی صفحه رایانه استفاده کردند. اگر موفق می‌شدند، پاداش کوچکی مانند انفجار هدف و پخش صدای «بینگ بینگ» دریافت می‌کردند. هر دو گروه سنی زمانی که فهمیدند این صدا را خواهند شنید زودتر به هدف خود رسیدند، اما به روش‌های مختلف به این هدف رسیدند. بزرگسالان جوان‌تر دست‌های خود را سریع‌تر به سمت پاداش حرکت می‌دهند، در حالی که بزرگسالان مسن‌تر عمدتا زمان واکنش خود را بهبود می‌بخشند.
هنگامی که محققان وزنه‌ای هشت پوندی را به بازوی رباتیک شرکت کنندگان جوان اضافه کردند، تفاوت بین دو گروه سنی ناپدید شد که توجه محققان را برانگیخت.
دکتر رابرت کورتر (Robert Courter)، سرپرست تیم تحقیق، توضیح می‌دهد: به نظر می‌رسد که مغز می‌تواند تغییرات بسیار کوچکی را در میزان انرژی که بدن مصرف می‌کند تشخیص دهد و حرکات ما را بر اساس آن تنظیم می‌کند. حتی زمانی که فقط با چند پوند اضافی حرکت می‌کنید، واکنش سریع‌تر به گزینه‌ای ارزان‌تر برای رسیدن به پاداش تبدیل شد، بنابراین جوانان روشی مشابه افراد مسن را تقلید کردند.
یافته‌ها نشان می‌دهند که به نظر می‌رسد هزینه‌های تلاش برای رسیدن، عامل تعیین‌کننده در کاهش حرکت افراد مسن است. در حالی که این مطالعه نمی‌تواند به طور کامل مراکز پاداش مغز را به عنوان مقصر رد کند، اما اگر دانشمندان بتوانند مکان و نحوه ظهور این تغییرات از بدن را شناسایی کنند، ممکن است بتوانند درمان‌هایی را برای کاهش تلفات پیری و بیماری ایجاد کنند.
احمد می‌گوید: با کنار هم گذاشتن همه این موارد، نتایج ما نشان می‌دهد که هزینه‌های تلاش برای رسیدن به هدف، حرکت افراد مسن‌تر را کُند می‌کند.
این تحقیق به طور بالقوه می‌تواند ابزار‌های جدیدی را برای تشخیص طیف وسیعی از بیماری‌ها از جمله بیماری پارکینسون، ام‌اس، افسردگی و اسکیزوفرنی در اختیار پزشکان قرار دهد. همانطور که ما به کشف راز‌های پیری و حرکت ادامه می‌دهیم، مطالعاتی مانند این ما را یک گام به درک و پرداختن به چالش‌های ناشی از افزایش سن نزدیک‌تر می‌کند.
منبع: ایسنا
باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی کلينيک
تیم فوتسال افغانستان نیمی از راه جام جهانی را طی کرد