ดวงจันทร์เจลลี่ฟิชและเครือข่ายประสาท

ดวงจันทร์เจลลี่ฟิช (Aurelia aurita) ซึ่งพบในมหาสมุทรทั่วโลก กำลังถูกศึกษาโดยนักวิจัยเพื่อเรียนรู้ว่าเครือข่ายประสาทของพวกมันทำงานอย่างไร โดยใช้เบลล์ที่มีความโปร่งใสซึ่งมีขนาดตั้งแต่ 3 ถึง 30 เซนติเมตร สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ผู้เขียนหลักของการศึกษานี้คือ Fabian Pallasdies จากกลุ่มการวิจัย Neural Network Dynamics และการคำนวณที่ Institute of Genetics ของ University of Bonn

“เจลลี่ฟิชเหล่านี้มีกล้ามเนื้อรูปวงที่หดตัว ซึ่งผลักดันน้ำออกจากเบลล์” Pallasdies อธิบาย

ประสิทธิภาพของการเคลื่อนที่มาจากความสามารถของดวงจันทร์เจลลี่ฟิชในการสร้างวอร์เท็กซ์ที่ขอบของเบลล์ ซึ่งเพิ่มการขับเคลื่อน

“นอกจากนี้ การหดตัวของเบลล์ต้องใช้พลังงานกล้ามเนื้อ แต่การขยายตัวเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติเนื่องจากเนื้อเยื่อมีความยืดหยุ่นและกลับสู่รูปทรงเดิม” Pallasdies tiếp tục

กลุ่มของนักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนamodelทางคณิตศาสตร์ของเครือข่ายประสาทของดวงจันทร์เจลลี่ฟิชแล้ว โดยใช้เพื่อศึกษาเครือข่ายประสาทและวิธีการควบคุมการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์เจลลี่ฟิช

Professor Dr. Raoul-Martin Memmesheimer เป็นหัวหน้ากลุ่มการวิจัย

“เจลลี่ฟิชเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดและง่ายที่สุดที่เคลื่อนที่ในน้ำ” เขาพูด

ทีมจะศึกษาต้นกำเนิดของระบบประสาทและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ต่อไป

เจลลี่ฟิชได้รับการศึกษาเป็นเวลาหลายทศวรรษ และมีการรวบรวมข้อมูลทางกายภาพสัตว์ระหว่างปี 1950 ถึง 1980 นักวิจัยที่ University of Bonn ใช้ข้อมูลนี้เพื่อพัฒนamodelทางคณิตศาสตร์ พวกเขาศึกษเซลล์ประสาทเดี่ยวๆ เครือข่ายเซลล์ประสาท สัตว์ทั้งตัว และน้ำโดยรอบ

“โมเดลสามารถใช้เพื่อตอบคำถามว่าการกระตุ้นของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์จะส่งผลให้เกิดการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์เจลลี่ฟิช” Pallasdies กล่าว

ดวงจันทร์เจลลี่ฟิชสามารถรับรู้ตำแหน่งของมันเองผ่านการกระตุ้นแสงและด้วยออร์แกนสมดุล สัตว์สามารถแก้ไขตัวเองเมื่อถูกกระแสน้ำหมุน ซึ่งมักจะชดเชยการเคลื่อนที่และเคลื่อนที่ไปทางพื้นผิวน้ำ นักวิจัยได้ยืนยันผ่านโมเดลทางคณิตศาสตร์ของพวกเขาว่าเจลลี่ฟิชใช้เครือข่ายประสาทหนึ่งสำหรับการว่ายน้ำไปข้างหน้าและสองเครือข่ายสำหรับการเคลื่อนที่แบบหมุน

การทำงานของเซลล์ประสาทเคลื่อนที่ไปทั่วเบลล์ของเจลลี่ฟิชในลักษณะคล้ายคลื่น และการเคลื่อนที่ทำงานได้แม้ว่าบางส่วนของเบลล์จะถูกทำลาย นักวิจัยที่ University of Bonn สามารถอธิบายสิ่งนี้ได้ด้วยการจำลอง

“เจลลี่ฟิชสามารถรับและส่งสัญญาณที่เบลล์ของมันเองได้ที่จุดใดก็ตาม” Pallasdies กล่าว “เมื่อเซลล์ประสาทหนึ่งเซลล์ทำงาน เซลล์อื่นๆ ก็ทำงานเช่นกัน แม้ว่าส่วนของเบลล์จะถูกทำลายก็ตาม”

ดวงจันทร์เจลลี่ฟิชเป็นหนึ่งในสัตว์ที่เครือข่ายประสาทถูกศึกษาอยู่ ปัจจุบัน โรบอทใต้น้ำกำลังถูกพัฒนาโดยอาศัยหลักการว่ายน้ำของเจลลี่ฟิช

“การศึกษาของเราอาจช่วยปรับปรุงการควบคุมอัตโนมัติของโรบอทเหล่านี้” Pallasdies กล่าว

นักวิจัยหวังว่าการวิจัยและงานที่กำลังดำเนินอยู่จะช่วยอธิบายวิวัฒนาการในระยะแรกของเครือข่ายประสาท