Tự nhiên [ Đăng ngày (04/12/2012) ]
Não có thể "nhìn thấy" nhiều hơn mắt
Khả năng nhìn có thể ít quan trọng để "nhìn thấy" hơn khả năng xử lý các điểm ánh sáng thành các hình ảnh phức tạp của bộ não, theo một nghiên cứu mới về cơ quan thị giác của ruồi giấm đã được công bố trên tạp chí Nature Communications trực tuyến.

Nhóm nghiên cứu của Trường Đại học Virginia đã phát hiện những đôi mắt rất đơn giản của ấu trùng ruồi giấm, chỉ với tổng số 24 tế bào nhận kích thích ánh sáng (mắt người có hơn 125 triệu), cung cấp vừa đủ lượng ánh sáng hoặc các điểm ảnh đi vào cho phép bộ não tương đối lớn của chúng lắp ráp thành hình ảnh hoàn chỉnh.

Ông Condron Barry, nhà thần kinh học thuộc trường Cao đẳng Khoa học & Nghệ thuật U.Va, người giám sát nghiên cứu nói “Điều này mở ra cách cho chúng ta nghĩ về khả năng thị giác". "Nó cho chúng ta biết rằng hình ảnh đi vào có thể không quan trọng đối với sự nhìn thấy bằng công việc của não bộ đằng sau đó. Trong trường hợp này, bộ não dường như có thể để bù đắp cho lượng hình ảnh tối thiểu đi vào".

Những sinh viên đã tốt nghiệp của Condron là Elizabeth Daubert, Nick Macedonia và Catherine Hamilton, đã tiến hành một loạt các thí nghiệm để kiểm tra khả năng nhìn của ấu trùng ruồi giấm sau khi họ nhận thấy một hành vi thú vị của các loài động vật này trong một nghiên cứu khác về hệ thần kinh. Họ khám phá ra, khi một ấu trùng đã bị dính chặt vào đáy đĩa petri, những ấu trùng khác sẽ bị lôi cuốn giống như vậy, và chúng sẽ cố gắng vùng vẫy để giải phóng bản thân.

Những con ruồi giấm này rõ ràng đã nhìn thấy được những chuyển động vùng vẫy, bị thu hút vào và sẵn sàng di chuyển về phía đó. Sau một vài thí nghiệm sâu hơn để hiểu rõ làm thế nào ấu trùng ruồi giấm cảm nhận được sự chuyển động, những người nghiên cứu biết được rằng những con  gần như bị mù có khả năng nhìn thấy các hành động, bằng cách thực hiện chuyển động quét đầu, chúng di chuyển đầu của chúng qua lại để phát hiện, chứ không phải chỉ nghe hay cảm thấy rung động hay bằng cách ngửi ấu trùng bị mắc kẹt. Đây là một bất ngờ vì khả năng nhìn rất đơn giản và hạn chế của ấu trùng ruồi giấm.

Condron cho rằng: "Câu trả lời phải ở trong một bộ não lớn, hơi phức tạp của những con vật này. Chúng có thể chỉ là một vài chục điểm ánh sáng và sau đó xử lý thành hình ảnh có thể nhận biết được, giống như khi một nhà thiên văn học với chiếc kính viễn vọng nhỏ có thể sử dụng các kỹ thuật để hoàn thiện những hình ảnh hạn chế thành các thông tin hữu ích về một ngôi sao”. Condron tin rằng ruồi giấm có thể lắp ráp các hình ảnh hữu ích bằng cách nhanh chóng quét đầu, và khi làm như vậy, chúng thu thập đủ điểm ánh sáng cho phép bộ não soạn thành một bức ảnh toàn cảnh rõ ràng, đủ để “nhìn thấy”.

Những người nghiên cứu đã kiểm tra điều này bằng cách để ấu trùng cùng với một đoạn phim của một ấu trùng khác đang ngọ nguậy (do đó sẽ không có sự rung động, không âm thanh và không mùi) và thấy rằng ấu trùng vẫn phát hiện và nhìn thấy ấu trùng đang vùng vẫy trong đoạn phim. Họ cũng phát hiện ra nếu họ làm chậm lại hoặc tăng tốc đoạn phim, các ấu trùng ít thu hút hoặc sẽ không thu hút đối với tất cả các ấu trùng trong đoạn phim. Các ấu trùng cũng không bị thu hút bởi các ấu trùng bị chết, hoặc ấu trùng bị buộc với một loài khác, và chúng cũng gặp khó khăn trong việc tìm các ấu trùng ở gần bóng tối. Condron cho biết: "Rõ ràng chúng có trực quan nhạy cảm ở mức độ cao đến từng chi tiết và tỷ lệ chuyển động và có thể nhận ra đồng loại của chúng bằng cách này. Điều này đã cho chúng tôi một mô hình tốt để làm các thử nghiệm nhằm hiểu vai trò của não trong việc giúp đỡ các sinh vật, bao gồm cả con người, để xử lý hình ảnh, chẳng hạn như nhận ra khuôn mặt".

Ông lưu ý rằng các chức năng quét của đầu dường như đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp đỡ các ấu trùng mang lại nhiều lượng hình ảnh đi vào để hợp thành một thể thống nhất cho não bộ xử lý, tương tự như thu thập cùng lúc nhiều điểm hình ảnh để tạo thành một hình ảnh hoàn chỉnh. Condron cho biết thêm những người bị mất thị lực trầm trọng cũng có xu hướng sử dụng việc quét đầu như một cách thức để thu thập "hình ảnh" từ các nguồn ánh sáng rất mờ. Giống như vậy, người khiếm thị đã được cấy ghép võng mạc với một số lượng nhỏ các điểm hình ảnh cũng thường quét đầu trong lượng ánh sáng đủ để tạo thành hình ảnh trong đầu.

Condron nói "Thật dễ dàng khi các nhà sinh học trong phòng thí nghiệm thường xem ruồi giấm là các động vật đơn giản chỉ cần thức ăn và sinh sản, nhưng chúng tôi đang bắt đầu nhận ra rằng điều đó có thể mâu thuẫn với một bộ não lớn của chúng. Chúng có thể làm được nhiều hơn những gì chúng ta nghĩ trước đây, cho dù bằng cách sử dụng bộ não đối với hành vi hay để lắp ghép hình ảnh từ một cơ quan thị giác giới hạn".

Ông cho rằng ruồi giấm là một mô hình tuyệt vời để nghiên cứu các tế bào thần kinh bởi vì chúng chỉ có khoảng 20.000 tế bào thần kinh trong khi con người có khoảng 100 tỷ. Tuy nhiên, có nhiều điểm tương đồng giữa tế bào thần kinh của ruồi và của con người về cách thức làm việc. Theo Condron, các nhà nghiên cứu trong vòng một năm đã lập bản đồ toàn bộ hệ thần kinh của ruồi giấm, sau đó sẽ mở đường cho việc hiểu rõ hơn về cách thức làm việc của các tế bào thần kinh trong phạm vi các sinh vật, bao gồm cả con người.

Người dịch, Thanh Vân
Theo ScienceDaily
In bài viết  
Bookmark
Ý kiến của bạn

Xã hội-Nhân văn  
 
Sống chậm lại – yêu thương nhiều hơn
Dường như trong cuộc đời mỗi người đều đều sẽ phải trải qua những khoảng thời gian rơi vào guồng quay của công việc: ngày đi làm, tối về việc gia đình, rồi đi ngủ, sáng hôm sau một chu trình như vậy lại được lặp lại. Trong guồng quay đó, mọi người đã có lúc bỏ lỡ những giá trị của cuộc sống thậm chí không còn chút khoảng lặng để chính mình được nghỉ ngơi rằng tại sao lại sống vội vã đến thế. Những lúc như thế nếu bạn cảm thấy mệt mỏi, đừng ép buộc bản thân mình quá mà hãy để cơ thể và tâm trí bạn có cơ hội để nghỉ ngơi.


 

Video




© Copyright 2020 Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Địa chỉ: 118/3 Trần Phú - Phường Cái Khế - thành phố Cần Thơ
Giấy phép số: 05/ GP-TTĐT, do Sở Thông tin và Truyền Thông thành phố Cần Thơ cấp ngày 23/5/2017
Trưởng Ban biên tập: Ông Vũ Minh Hải - Giám Đốc Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Ghi rõ nguồn www.trithuckhoahoc.vn khi bạn sử dụng lại thông tin từ website này
-->