นักประสาทวิทยามองลึกเข้าไปในดวงตาของปลาหมึกยักษ์

มันยากสำหรับปลาหมึกยักษ์ที่จะเลือกกลอุบายของปาร์ตี้เพียงอันเดียว มันว่ายด้วยแรงขับของไอพ่น ยิงสารเคมีหมึกดำใส่ศัตรู และสามารถเปลี่ยนผิวหนังได้ภายในไม่กี่วินาทีเพื่อให้กลมกลืนกับสภาพแวดล้อม ทีมนักวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยโอเรกอนกำลังตรวจสอบคุณลักษณะที่โดดเด่นอีกอย่างหนึ่งของสัตว์ทะเล 8 อาวุธนี้ นั่นคือความสามารถในการมองเห็นที่โดดเด่น ในเอกสารฉบับใหม่ พวกเขาได้จัดทำแผนที่โดยละเอียดเกี่ยวกับระบบการเห็นของปลาหมึกยักษ์ โดยจำแนกประเภทของเซลล์ประสาทต่างๆ ในส่วนหนึ่งของสมองที่อุทิศให้กับการมองเห็น แผนที่เป็นแหล่งข้อมูลสำหรับนักประสาทวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ โดยให้รายละเอียดที่อาจเป็นแนวทางการทดลองในอนาคต และอาจสอนเราบางอย่างเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสมองและระบบการมองเห็นในวงกว้างมากขึ้นด้วย ทีมรายงานการค้นพบของพวกเขาในวันที่ 31 ตุลาคมในวิชาชีววิทยาปัจจุบัน ห้องทดลองของรองศาสตราจารย์ Cris Niell ในสถาบันประสาทวิทยาศาสตร์ ศึกษาเกี่ยวกับการมองเห็น ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในหนู แต่เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยหลังปริญญาเอก Judit Pungor ได้นำสายพันธุ์ใหม่มาที่ห้องแล็บ นั่นคือปลาหมึกสองจุดแห่งแคลิฟอร์เนีย แม้ว่าจะไม่ได้ใช้เป็นวิชาศึกษาในห้องทดลอง แต่ปลาหมึกก็ได้รับความสนใจจากนักประสาทวิทยาศาสตร์ UO อย่างรวดเร็ว Niell กล่าวว่าแตกต่างจากหนูที่ไม่ได้มีการมองเห็นที่ดี "ปลาหมึกมีระบบการมองเห็นที่น่าทึ่ง และสมองส่วนใหญ่ของพวกมันมีไว้สำหรับการประมวลผลภาพ" Niell กล่าว “พวกมันมีตาที่คล้ายกับ ดวงตา ของมนุษย์อย่างน่าทึ่ง แต่หลังจากนั้น สมองก็แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง บรรพบุรุษร่วมกันครั้งสุดท้ายระหว่างหมึกกับมนุษย์คือเมื่อ 500 ล้านปีที่แล้ว และตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา สายพันธุ์ดังกล่าวได้วิวัฒนาการมาในบริบทที่แตกต่างกันมาก ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงไม่ทราบว่าความคล้ายคลึงกันในระบบการมองเห็นขยายออกไปนอกตาหรือไม่ หรือว่าปลาหมึกยักษ์นั้นใช้เซลล์ประสาทและวงจรสมองชนิดต่างๆ กันโดยสิ้นเชิงเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกัน Mea Songco-Casey นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจากห้องทดลองของ Niell และผู้เขียนคนแรกกล่าวว่า "เมื่อเห็นว่าตาปลาหมึกวิวัฒนาการมาบรรจบกันคล้ายกับของเราได้อย่างไร มันเจ๋งมากที่จะคิดว่าระบบการมองเห็นของปลาหมึกสามารถเป็นต้นแบบในการทำความเข้าใจความซับซ้อนของสมองโดยทั่วไปได้อย่างไร" บนกระดาษ "ตัวอย่างเช่น มีเซลล์พื้นฐานที่จำเป็นสำหรับสมองอันชาญฉลาดและซับซ้อนนี้หรือไม่" ที่นี่ ทีมงานใช้เทคนิคทางพันธุศาสตร์เพื่อระบุเซลล์ประสาทประเภทต่างๆ ในกลีบแก้วนำแสงของปลาหมึกยักษ์ ซึ่งเป็นส่วนของสมองที่อุทิศให้กับการมองเห็น พวกเขาเลือกเซลล์ประสาทหลักๆ หกประเภท โดยแยกแยะตามสัญญาณเคมีที่ส่ง เมื่อดูที่การทำงานของยีนบางตัวในเซลล์ประสาทเหล่านั้น ก็จะพบชนิดย่อยเพิ่มเติม ซึ่งให้เบาะแสเกี่ยวกับบทบาทที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น ในบางกรณี นักวิจัยได้ระบุกลุ่มของเซลล์ประสาทที่เฉพาะเจาะจงในการจัดเรียงเชิงพื้นที่ที่มีลักษณะเฉพาะ เช่น วงแหวนของเซลล์ประสาทรอบกลีบประสาทตาที่ส่งสัญญาณทั้งหมดโดยใช้โมเลกุลที่เรียกว่า ออกโทพามีน แมลงวันผลไม้ใช้โมเลกุลนี้ซึ่งคล้ายกับอะดรีนาลีนเพื่อเพิ่มการประมวลผลภาพเมื่อแมลงวันเคลื่อนไหว ดังนั้นมันอาจมีบทบาทคล้ายกันในหมึก “ตอนนี้เรารู้แล้วว่ามีเซลล์ชนิดหนึ่งที่จำเพาะเจาะจงมาก เราก็เริ่มเข้าไปค้นหาว่ามันทำอะไรได้บ้าง” Niell กล่าว ประมาณหนึ่งในสามของเซลล์ประสาทในข้อมูลยังดูไม่พัฒนาเต็มที่ สมองปลาหมึกยังคงเติบโตและเพิ่มเซลล์ประสาทใหม่ตลอดอายุขัยของสัตว์ เซลล์ประสาทที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะเหล่านี้ซึ่งยังไม่รวมเข้ากับวงจรสมอง เป็นสัญญาณของสมองในกระบวนการขยายตัว อย่างไรก็ตาม แผนที่ไม่ได้เปิดเผยชุดของเซลล์ประสาทที่ส่งต่อมาจากมนุษย์หรือสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ อย่างชัดเจน อย่างที่นักวิจัยคิดว่าอาจเป็นไปได้ "ในระดับที่เห็นได้ชัด เซลล์ประสาทจะไม่เชื่อมต่อกัน พวกมันกำลังใช้สารสื่อประสาทที่แตกต่างกัน" Niell กล่าว "แต่บางทีพวกเขาอาจกำลังทำการคำนวณแบบเดียวกัน แต่ด้วยวิธีที่ต่างออกไป" การขุดลึกลงไปจะต้องได้รับการจัดการที่ดีขึ้นเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ของปลาหมึก แก็บบี้ คอฟฟิง นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาสาขาชีววิทยากล่าวว่า เนื่องจากปกติแล้วปลาหมึกไม่ได้ถูกใช้เป็นสัตว์ทดลอง ดังนั้นเครื่องมือหลายอย่างที่ใช้สำหรับการจัดการทางพันธุกรรมอย่างแม่นยำในแมลงวันผลไม้หรือหนูจึงยังไม่มีสำหรับปลาหมึกยักษ์ ห้องทดลองของ Kern ที่ทำงานเกี่ยวกับการศึกษานี้ "มียีนจำนวนมากที่เราไม่รู้ว่าหน้าที่ของมันคืออะไร เพราะเรายังไม่ได้จัดลำดับจีโนมของปลาหมึกจำนวนมาก" พังกอร์กล่าว หากไม่มีข้อมูลทางพันธุกรรมจากสปีชีส์ที่เกี่ยวข้องเป็นจุดเปรียบเทียบ ก็ยากที่จะสรุปการทำงานของเซลล์ประสาทเฉพาะ ทีมของ Niell พร้อมรับมือกับความท้าทาย ขณะนี้พวกเขากำลังทำงานเพื่อสร้างแผนที่สมองปลาหมึกยักษ์ที่อยู่นอกเหนือสมองกลีบแก้วตา โดยดูว่ายีนบางตัวที่พวกเขามุ่งเน้นในการศึกษานี้ไปแสดงที่อื่นในสมองได้อย่างไร พวกมันยังบันทึกจากเซลล์ประสาทในกลีบประสาทตา เพื่อพิจารณาว่าพวกมันประมวลผลภาพอย่างไร เมื่อเวลาผ่านไป การวิจัยของพวกเขาอาจทำให้สัตว์ทะเลลึกลับเหล่านี้ดูมืดมนน้อยลง และฉายแสงเล็กๆ น้อยๆ เกี่ยวกับวิวัฒนาการของเราเองด้วย

โพสต์โดย : ppp เมื่อ 20 ก.พ. 2566 16:24:21 น. อ่าน 108 ตอบ 0