قنديل البحر القمر والشبكات العصبية

قنديل البحر القمر (أوريليا أوريتا) ، الموجودة في جميع محيطات العالم تقريبًا ، تتم دراستها الآن من قبل الباحثين لمعرفة كيفية عمل شبكاتهم العصبية. باستخدام أجراسها الشفافة التي يتراوح قياسها من ثلاثة إلى 30 سم ، فإن الكائنات المجوفة قادرة على التحرك بكفاءة عالية. 

المؤلف الرئيسي للدراسة هو فابيان بالاسديز Fabian Pallasdies من مجموعة أبحاث ديناميكيات الشبكة العصبية والحساب في معهد علم الوراثة في جامعة بون. 

يشرح بالاسديز: "تمتلك قناديل البحر عضلات حلقية الشكل تتقلص ، وبالتالي تدفع الماء خارج الجرس". 

وتأتي كفاءة حركاتهم من قدرة قنديل البحر على تكوين دوامات على حافة جرسهم ، مما يؤدي بدوره إلى زيادة الدفع. 

"علاوة على ذلك ، فقط تقلص الجرس يتطلب قوة عضلية ؛ يحدث التمدد تلقائيًا لأن النسيج مرن ويعود إلى شكله الأصلي ". 

طورت مجموعة العلماء الآن نموذجًا رياضيًا للشبكات العصبية لقنديل البحر القمر. يتم استخدامه لفحص الشبكات العصبية وكيف تنظم حركة قنديل البحر على سطح القمر.

الأستاذ الدكتور راؤول مارتن ميمشيمر هو رئيس المجموعة البحثية.

"قنديل البحر من بين أقدم وأبسط الكائنات الحية التي تتحرك في الماء" ، كما يقول.

سينظر الفريق الآن في أصول جهازه العصبي والكائنات الحية الأخرى. 

تمت دراسة قنديل البحر لعقود ، وتم جمع بيانات فسيولوجية عصبية تجريبية واسعة النطاق بين الخمسينيات والثمانينيات. استخدم الباحثون في جامعة بون البيانات لتطوير نموذجهم الرياضي. لقد درسوا الخلايا العصبية الفردية ، وشبكات الخلايا العصبية ، والحيوان بأكمله ، والمياه المحيطة. 

يقول بالاسديز: "يمكن استخدام النموذج للإجابة على سؤال حول كيفية تسبب إثارة الخلايا العصبية الفردية في حركة قنديل البحر على سطح القمر".

قناديل البحر القمرية قادرة على إدراك موقعها من خلال المنبهات الضوئية وعضو التوازن. يمتلك الحيوان طرقًا لتصحيح نفسه عندما يتحول بواسطة تيار المحيط. هذا غالبًا ما ينطوي على تعويض الحركة والذهاب نحو سطح الماء. أكد الباحثون من خلال نموذجهم الرياضي أن قناديل البحر تستخدم شبكة عصبية واحدة للسباحة مباشرة للأمام واثنتان للحركات الدورانية. 

يتحرك نشاط الخلايا العصبية في جميع أنحاء جرس قنديل البحر في نمط يشبه الموجة ، وتعمل الحركة حتى في حالة إصابة أجزاء كبيرة من الجرس. يمكن للعلماء في جامعة بون الآن شرح ذلك من خلال عمليات المحاكاة الخاصة بهم. 

يقول بالاسديز: "يمكن لقنديل البحر التقاط الإشارات ونقلها على جرسها في أي وقت". "عندما تنطلق إحدى الخلايا العصبية ، تطلق الأخرى أيضًا ، حتى لو كانت أجزاء من الجرس معطلة."

قنديل البحر القمر هو أحدث أنواع الحيوانات التي تدرس فيها الشبكات العصبية. يمكن أن توفر البيئة الطبيعية العديد من الإجابات على الأسئلة الجديدة التي تدور حول الشبكات العصبية والذكاء الاصطناعي والروبوتات والمزيد. حاليًا ، يتم تطوير الروبوتات تحت الماء بناءً على مبادئ السباحة لقنديل البحر.

يقول بالاسديز: "ربما يمكن أن تساعد دراستنا في تحسين التحكم الذاتي في هذه الروبوتات".

يأمل العلماء أن تساعد أبحاثهم وعملهم المستمر في تفسير التطور المبكر للشبكات العصبية.