بر اساس یک مطالعه در دانشگاه Emory، سگها بطور فی البداهه مقادیرعددی را با استفاده از بخش مشخصی از مغز خود که با مناطق عصبی پاسخگو به تعداد در انسانها مطابقت دارد، پردازش می کنند.
نتایج این مطالعه که در Biology Letters منتشر شد، نشان می دهد مکانیسم عصبی مشترک عمیقاً در تکامل پستانداران حفظ شده است.
گرگوری برنز، استاد روانشناسی در دانشگاه Emory توضیح میدهد: “کار ما نه تنها نشان می دهد که سگ ها از قسمت مشابهی از مغز خود برای پردازش تعداد اشیاء مانند انسان استفاده می کنند – بلکه این نشان می دهد که برای انجام این کار نیازی به آموزش ندارند.”
استلا لورنکو، استادیار روانشناسی در Emory: “درک مکانیسم های عصبی – هم در انسان و هم در گونه ها – به ما این تفکر را می دهد که مغز ما چگونه به مرور زمان تکامل می یابد و عملکرد آن چگونه است.”
چنین بینش هایی ممکن است روزی منجر به کاربردهای عملی مانند درمان ناهنجاری های مغزی و بهبود سیستم های هوش مصنوعی شود.
در این مطالعه از تصویربرداری رزونانس مغناطیسی عملکردی (fMRI) برای اسکن مغز سگها هنگامی که تعداد متفاوتی از نقاط چشمک زن روی صفحه را مشاهده می کنند، استفاده شده است.
نتایج نشان داد که قشر پاریتوتمپورال سگها به اختلاف در تعداد نقاط پاسخ می دهند. محققان مساحت کل نقاط را ثابت نگه داشتند و نشان دادند که این تعداد نقاط است نه اندازه، که باعث ایجاد پاسخ می شود.
سیستم عددی تقریبی از توانایی تخمین سریع مقدار اشیاء در یک صحنه مانند تعداد شکارچیان نزدیک شده یا مقدار مواد غذایی موجود پشتیبانی می کند. شواهد نشان می دهد که انسانها در درجه اول در قشر جداری خود این توانایی را ترسیم می کنند که حتی در نوزادی نیز وجود دارد.
این حساسیت اساسی به اطلاعات عددی، به تفکر یا آموزش نمادین متکی نیست. با این وجود بخش اعظمی از تحقیقات در غیر انسان شامل آموزش فشرده می باشد.
به عنوان مثال، تحقیقات قبلی نشان داده است که فعالیت سلولهای عصبی خاص در قشر جداری میمونها به مقادیر عددی وابسته هستند. چنین مطالعاتی روشن نکرده اند که آیا شمارش اعداد یک سیستم خود به خود در نخستیان غیر انسان است، زیرا حیوانات، تحت آزمایش بسیاری قرار گرفتند و برای انتخاب صحنه هایی با تعداد بیشتری از نقاط در آماده سازی آزمایشات، پاداش دریافت می کردند.
مطالعات رفتاری در سگهایی که در کار تمایز بین مقادیر مختلف اشیاء آموزش دیده اند نیز نشان می دهد که سگها به عدد حساس هستند.
محققان قصد داشتند با استفاده از fMRI، مکانیسم های عصبی ادراک اعداد، توسط سگها را بررسی کنند.
برنز در حال تحقیق در مورد سؤالات تکاملی پیرامون بهترین و قدیمی ترین دوست انسان است. او اولین کسی بود که سگها را به صورت داوطلبانه در یک اسکنر fMRI وارد کرده و در حین اسکن، بدون محدودیت یا استفاده از آرام بخش، بی حرکت می ماندند.
لورنکو در درجه اول ادراک، شناخت و توسعه دیداری انسان را بررسی می کند.
یازده سگ از نژادهای مختلف در آزمایش های فعلی FMRI شرکت داشتند. سگها آموزش عددی را از قبل دریافت نکردند. آنها پس از ورود به fMRI، آرایه های نقطه ای را که به لحاظ عددی متغیر هستند، مشاهده کردند. هشت از 11 سگ فعال شدن بیشتری در قشر parietotemporal نشان داد که نسبت بین آرایه های نقاط متناوب از زمانی متفاوت بود که مقادیر عددی ثابت بود.
“ما مستقیماً با مشاهده مغز سگ ها به منبع توجه کردیم تا درک مستقیم از آنچه نورون های آنها هنگامی که سگ ها مقادیر مختلفی از نقاط مختلف را مشاهده می کنند، داشته باشیم.” “این به ما امکان می دهد نقاط ضعف مطالعات رفتاری قبلی سگ ها و برخی از گونه های دیگر را دور بزنیم.”
انسان و سگ با 80 میلیون سال تکامل از هم جدا می شوند. “نتایج ما برخی از قوی ترین شواهد را ارائه می دهد که نشان می دهد مکانیسم عصبی عددی بین سگ وانسان مشترک است.”
بر خلاف سگ ها و حیوانات دیگر، انسانها برای انجام ریاضیات پیچیده تر، تکامل یافته اند، و این امر بیشتر روی قشر جلوی مغز ترسیم می شود. : “بخشی از دلیلی که ما قادر به انجام حساب و جبر هستیم این است که ما این توانایی اساسی را برای تعداد داریم که تا حدی با حیوانات دیگر به اشتراک می گذاریم.” “من می خواهم پی ببرم که چگونه ما این توانایی ریاضی پیچیده تر را تکامل داده ایم و چگونه این مهارت ها با گذشت زمان در افراد رشد می کنند.”
برای اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
Lauren S. Aulet, Veronica C. Chiu, Ashley Prichard, Mark Spivak, Stella F. Lourenco, Gregory S. Berns. Canine sense of quantity: evidence for numerical ratio-dependent activation in parietotemporal cortex. Biology Letters, 2019
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).
دکتر کمالی بیش از 50 مقاله پژوهشی (h-index 13) در مجلات معتبر علمی به چاپ رسانده و در حال حاضر مدیر عامل انستیتو سلامت مغز دانا است. بعلاوه به عنوان پژوهشگر ارشد واحد مغز، شناخت و رفتار دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز مشغول فعالیت می باشد. می توانید پژوهش او را در Google Scholar دنبال کنید.
دکتر کمالی علاوه بر تخصص در زمینه علوم اعصاب، سال ها است که به عنوان مدیر اجرایی مجله علوم پزشکی پیشرفته و فناوری های کاربردی (JAMSAT) مشغول به فعالیت است. همچنین به عنوان دبیر اجرایی انجمن علوم اعصاب ایران شاخه فارس فعالیت می کند.