عندما يواجه البشر أو الحيوانات عادًة موقفًا أو مشكلة معينة تتكون لديهم فكرة عامة عن كيفية مواجهتها. فعلى سبيل المثال، عند الذهاب إلى المتجر سوف يعرف البشر أن بإمكانهم إخبار المساعد عما يبحثون أو ببساطة يمكنهم البحث في المنتجات المتاحة، فيدفعون مقابل ما يريدون شرائه ثم يغادرون. وبالمثل، قد يعرف الحيوان ماذا يمكن فعله في وجود مفترس أو رفيق محتمل، أو عند محاولة جمع الطعام في بيئة محددة.

تنشأ هذه الفكرة العامة عن كيفية مواجهة موقف أو مشكلة معينة من خبرات سابقة أو معلومات مكتسبة، وبالرغم من محاولة العديد من الدراسات تحديد الأسس العصبية لقدرة تطبيق المعرفة القديمة على تفاصيل المواقف الحديثة، إلا أن العديد من الأسئلة تظل دون إجابة.

 سلط فريق من الباحثين بجامعة أوكسفورد وكلية لندن الجامعية مؤخرًا ضوءًا على العمليات العصبية الكامنة وراء قدرة البشر والحيوانات علي التكيف في التعامل مع المشكلات بناءًا على خبراتهم  السابقة. نُشرت ورقتهم البحثية في مجلة نيتشر نيوروساينس، حيث أبرزت الدور الجوهري لمنطقتين رئيسيتين في الدماغ هما: الحصين والقشرة الأمامية الجبهية.

 كتبت فيرونيكا سامبورسكا وجيمس إل بتلر ومارك إي والتون وتيموثي إي جي بيرنز وتوماس أكام في ورقتهم البحثية: “يعمم البشر والحيوانات الأخرى المعرفة السابقة دون عناء لحل المشاكل الجديدة، وذلك من خلال تجريد البنية المشتركة ورسم خرائطها على تفاصيل حسية حركية جديدة”.

وأضافوا: “للتحقيق في كيفية وصول الدماغ لذلك، درّبنا الفئران على سلسلة من مشاكل التعلم العكسي التي تشترك في نفس البنية ولكن كان لها تطبيقات فيزيائية مختلفة”.

وأثناء هذه التجارب، أرادت سامبروسكا وزملاؤها اختبار فرضية أنه بينما يعالج الحيوان مشكلةً ما، فإن التمثيلات التخطيطية أو المجردة في القشرة الأمامية الجبهية تتصل بسلاسة بالخصائص الحسية الحركية في البيئة المحيطة به. وبناءً على ذلك، فإن ذلك يسمح للحيوان ببناء تمثيلات حسيّة للمهمة التي أكملها في الحصين، والتي يمكن استردادها بعد ذلك أثناء معالجة مهام مشابهة أو عندما تكون في بيئات مماثلة.

ولإثبات هذه الفرضية، عرّض باحثون مجموعة من الفئران لسلسلة من المشكلات بنفس البنية الملخصة مع اختلاف طفيف للمواقع الفيزيائية للأشياء. سجلوا بعد ذلك وحدات مفردة في قشرة الفص الجبهي والحصين، بينما عالجت الفئران هذه المشكلات وفحصت التمثيلات العصبية الناتجة عن كل تجربة، سواء في قشرة الفص الجبهي الأوسط أو الحصين.

وكما توقعوا، تحسنت قدرة الفئران على معالجة مشكلات جديدة ولكنها مماثلة باستمرار وبمرور الوقت، مما يشير إلى أنها كانت قادرة على تطبيق المعرفة التي اكتسبتها في التجارب السابقة على تجارب جديدة، كما تحدد النتائج التي توصلوا إليها أيضًا الاختلافات بين التمثيلات العصبية المنتَجة في قشرة الفص الجبهي الأوسط وتلك المنتَجة في الحصين كما عالجتها الفئران في التجربة.

أوضحت سامبورسكا وزملاؤها في بحثهم أن الخلايا العصبية في قشرة الفص الجبهي الأوسط حافظت على تمثيلات مماثلة عبر المشكلات على الرغم من ارتباطاتها الحسية الحركية المختلفة، في حين تأثرت تمثيلات الحصين بقوة أكبر بتفاصيل كل مشكلة. وأشاروا أيضًا أن هذا كان صحيحًا بالنسبة لكل من تمثيلات الأحداث التي شملت كل تجربة وتلك التي دمجت الخيارات والنتائج على مدى العديد من التجارب لتوجيه قرارات الحيوان.

تقدم النتائج الأخيرة التي جمعها هذا الفريق من الباحثين نظرة قيّمة جديدة حول دور القشرة الجبهية الأمامية والحصين في قدرة الحيوانات على معالجة المشكلات الجديدة بناءً على المعرفة المسبقة.

في المستقبل، يمكن أن يمهد عملهم الطريق لدراسات جديدة تدرس الدور التكميلي لهاتين المنطقتين الدماغيتين بشكل أكبر، مما يحسن فهم كيفية نقل المعرفة السابقة إلى مهام جديدة في الدماغ.

قالت سامبروسكا وزملائها: “تشير المعلومات المقترحة أن قشرة الفص الجبهي والحصين يلعبان أدوارًا تكميلية في تعميم المعرفة، حيث تقوم قشرة الفص الجبهي بتجريد البنية المشتركة بين المشكلات ذات الصلة، ويرسم الحصين هذه البنية على تفاصيل الوضع الحالي”.

ترجمة: هالة أشرف

المصدر: https://medicalxpress.com

فيس بوك: Hala Ashraf

مراجعة وتدقيق: زينب محمد