مورچه‌های صحرایی با استفاده از میدان مغناطیسی زمین مسیریابی می‌کنند
مورچه‌های صحرایی ممکن اس از نظر اندازه کوچک باشند؛ اما این حشرات کوچک توانایی منحصربه‌فردی دارند و می‌توانند مسیر خود را به‌سمت میدان مغناطیسی زمین پیدا کنند. قبلا مشخص نبود که اطلاعات جهت‌یابی در کدام قسمت از مغز آن‌ها پردازش می‌شود؛ اما اکنون محققان با ایجاد اختلال در میدان‌های مغناطیسی در اوایل رشد مورچه‌ها ادعا می‌کنند که مناطق مسئول در این توانایی را کشف کرده‌اند.
محققان در مطالعه‌‌ای قبلی به این نتیجه رسیدند که مورچه‌های صحرایی جوان درست خارج از ورودی لانه به «پیاده‌روی آموزشی» می‌روند؛ آن‌ها با چرخیدن به‌دور محور بدن خود و نگاه‌کردن به لانه، به‌سمت میدان مغناطیسی زمین مسیریابی کنند. پائولین فلیشمن، نویسنده‌ی مطالعه در بیانیه‌ای مطبوعاتی گفت: «پیش از اینکه مورچه‌ها برای نخستین بار لانه‌ی زیرزمینی خود را ترک کنند و به‌دنبال غذا بروند، باید سیستم ناوبری خود را کالیبره کنند.»
تیم تحقیقاتی برای کشف این موضوع که کدام‌یک از نواحی مغز در فرایند کالیبره‌کردن سیستم ناوبری دخیل هستند، میدان مغناطیسی را درست زمانی‌که مورچه‌ها درحال پیاده‌روی یادگیری بودند دستکاری کردند و سپس به‌دنبال تغییراتی در سیستم عصبی مورچه‌ها گشتند. آن‌ها این‌کار را با کمک مورچه‌های کارگر جوانی که هنوز راه‌رفتن را یاد نگرفته بودند انجام و به آن‌ها اجازه دادند تا برای نخستین‌بار تحت شرایطی خاص راه بروند؛ یعنی تحت یک میدان مغناطیسی دستکاری‌شده‌ی دائمی یا شرایط طبیعی.
محققان در مرحله‌ی بعد به بررسی این موضوع پرداختند که آیا تغییرات ساختاری در سیستم عصبی مورچه‌ها رخ داده است یا خیر. این‌کار نسبتا ساده بود؛ چراکه مورچه‌های صحرایی تنها یک سیستم عصبی کوچک دارند و مغز آن‌ها با داشتن کمتر از یک میلیون نورون، در مقایسه با مغز انسان بسیار کوچک است.
مورچه‌های قرارگرفته در معرض میدان مغناطیسی، مجموعه‌های سیناپسی کمتری دارند
فلیشمن و رابین گروب، نویسنده‌ی همکارش می‌گویند: «تجزیه‌وتحلیل‌های نوروآناتومی مغز ما نشان می‌دهند که مورچه‌هایی که در معرض میدان مغناطیسی تغییر یافته قرار گرفته‌اند، دارای حجم و مجموعه‌های سیناپسی کمتری در ناحیه‌ای از مغز هستند که مسئول ادغام اطلاعات بصری و یادگیری است و به‌اصطلاح تنه‌قارچی نامیده می‌شود.»
تجزیه‌وتحلیل‌های محققان از ایجاد تغییرات ساختاری در مجموعه‌ی مرکزی مورچه‌ها نیز پرده برداشت. این مجموعه بخشی از مغز مورچه‌ها است که در جهت‌گیری فضایی نقش دارد. مورچه‌ها در شرایط عادی تعداد بیشتری از اتصالات سیناپسی را هم در مجموعه‌ی مرکزی و هم در تنه‌قارچی نشان دادند. اتصالات سیناپسی مکان‌هایی هستند که نورون‌ها با یکدیگر ارتباط برقرار و تعامل می‌کنند.
باتوجه‌به درگیرشدن مناطق خاصی از مغز، نویسندگان معتقدند که پردازش اطلاعات مغناطیسی تنها مربوط به ناوبری موفق نیست و در توسعه‌ی حافظه‌ی فضایی مورچه‌ها هم نقش دارد. فلیشمن و گروب می‌گویند: «مورچه‌ها درطول پیاده‌روی یادگیریشان به یک قطب‌نمای مغناطیسی کارآمد نیاز دارند تا علاوه‌بر کالیبره‌کردن قطب‌نمای بصری خود، تصاویر محیط لانه را نیز در حافظه‌ی بلندمدتشان ذخیره کنند.»
- کوسه‌ها از میدان مغناطیسی زمین مانند قطب‌نما استفاده می‌کنند18 اردیبهشت 00مطالعه '6
- چشم پرندگان می‌تواند میدان مغناطیسی زمین را ببیند26 فروردین 97مطالعه '3
محققان بر این باور هستند که نتایج به‌دست آمده فقط به مورچه‌ها محدود نمی‌شوند و نگاه کلی مهمی را درخصوص انعطاف‌پذیری ارائه می‌دهند. ولفگانگ راسلر، یکی از نویسندگان مطالعه می‌گوید: «نتایج مطالعه اطلاعات ارزشمندی را در این مورد ارائه می‌دهد که چگونه محرک‌های چندحسی می‌توانند بر انعطاف‌پذیری عصبی مدارهای مغز برای ناوبری در مرحله‌ی بحرانی بلوغ مغز تاثیر بگذارند.»
محققان در گام بعدی خود می‌خواهند به چیزی دست یابند که قبلا هرگز با حیواناتی که جهت‌یابی میدان مغناطیسی دارند به‌دست نیامده بود. آن‌ها سعی دارند تا دریابند که کدام اندام حسی اطلاعات مغناطیسی را دریافت می‌کند.
نتایج مطالعه در ژورنال PNAS منتشر شده است.
نظرات