نقشه‌برداری مدار نورونی واکنش جمع شدن آبشش

برای درک چگونگی کنترل واکنش جمع شدن آبشش آپلیزیا، نقشه‌ی مدار نورونی عقده‌ی عصبی شکمی (abdominal ganglion) ترسیم شد. این عقده، با حدود ۲۰۰۰ یاخته‌ی عصبی، رفتارهایی مانند تنفس و جمع شدن آبشش را کنترل می‌کند. در دهه‌ی ۱۹۵۰، آنژلیک آروانیتاکی-شالازونیتیس کشف کرد که بسیاری از یاخته‌های عقده‌ی شکمی منحصربه‌فرد هستند و از نظر جایگاه، رنگ‌پذیری، و اندازه قابل‌تشخیص‌اند. یاخته‌ی R2، با شعاع یک میلی‌متر، نمونه‌ای از این یاخته‌ها بود (تصویر ۱۳-۴).

تا سال ۱۹۶۷، تأیید شد که یاخته‌های عصبی مهم در عقده‌ی شکمی به‌راحتی قابل‌تشخیص‌اند. این منحصربه‌فردبودن، که ابتدا توسط ریچارد گلدشمیت در سال ۱۹۰۸ برای کرم آسکاریس پیشنهاد شد، در آپلیزیا نیز صادق بود. گلدشمیت نشان داد که عقده‌ی عصبی آسکاریس از ۱۶۲ یاخته‌ی ثابت با ترتیب یکسان تشکیل شده است. این یافته در آپلیزیا امکان شناسایی نورون‌های خاص، مانند R2 و شش نورون حرکتی کنترل‌کننده‌ی آبشش، را فراهم کرد (تصویر ۱۳-۴).

با استفاده از الکترودهای ریز، ارتباط‌های سیناپسی میان یاخته‌ها بررسی شد. تحریک پتانسیل عمل در یک یاخته و ثبت پاسخ در یاخته‌ی هدف، یاخته‌های پیشاسیناپسی متصل به آن را مشخص کرد. این روش امکان ترسیم نقشه‌ی دقیق مدار نورونی واکنش جمع شدن آبشش را فراهم نمود. نورون‌های حسی، حرکتی، و رابط (intermediary neurons) شناسایی شدند. تحریک یاخته‌ی حرکتی L7 به‌تنهایی واکنش جمع شدن آبشش را ایجاد می‌کرد (تصویر ۱۳-۵).

مدار نورونی شامل ۲۴ نورون حسی بود که لمس سیفون تنها ۶ تای آن‌ها را فعال می‌کرد. این ۶ نورون حسی پیام را به ۶ نورون حرکتی منتقل می‌کردند که واکنش جمع شدن آبشش را ایجاد می‌کردند (تصویر ۱۳-۶). نورون‌های حسی از طریق ارتباط‌های مستقیم و غیرمستقیم (با واسطه‌ی نورون‌های رابط) به نورون‌های حرکتی متصل بودند. این ساختار در همه‌ی حلزون‌های بررسی‌شده یکسان بود، نشان‌دهنده‌ی ثبات شگفت‌انگیز مدار نورونی.

تا سال ۱۹۶۹، اکثر یاخته‌های عصبی مسئول واکنش جمع شدن آبشش شناسایی شدند. این ثبات نورون‌ها و ارتباط‌های سیناپسی آن‌ها، مشابه یافته‌های رامون کاخال در شبکه‌های نورونی، تأیید شد. وظایف این ارتباط‌ها نیز تغییرناپذیر بودند، که تحلیل سازوکارهای یادگیری را آسان‌تر کرد.

این یافته‌ها نشان داد که حتی رفتارهای ساده‌ی آپلیزیا در مدارهای نورونی ثابت ریشه دارند. آزمایش‌ها تأیید کردند که بازتاب‌های غیرارادی، مانند جمع شدن آبشش، با یادگیری‌های ساده (خودگیری و حساس‌شدگی) تغییر می‌کنند و امکان پژوهش شرطی‌سازی کلاسیک و عامل را فراهم می‌کنند. این مدار ساده امکان بررسی چگونگی ایجاد حافظه توسط یادگیری در سطح یاخته‌ای را فراهم کرد.


📓 در جست‌وجوی حافظه: پیدایش دانش نوین ذهن
✍ اریک کندل
®️ سلامت رنجبر

🆔 @Chekide_ha