แม้ว่าการศึกษาอื่น ๆ ได้บันทึก "การเคลื่อนตัวของตัวแทน" ในเซลล์ประสาทในส่วนต่าง ๆ ของสมองที่เกี่ยวข้องกับกลิ่นและความจำเชิงพื้นที่ ผลลัพธ์นี้น่าประหลาดใจเพราะกิจกรรมของประสาทในเยื่อหุ้มสมองส่วนการมองเห็นหลักนั้นถือว่าค่อนข้างคงที่

การศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 27 สิงหาคมในNature Communicationsนำโดย Ji Xia บัณฑิตปริญญาเอกล่าสุดจากห้องปฏิบัติการของ Ralf Wessel ศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ใน Arts & Sciences ตอนนี้ Xia เป็นนักศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย

"เรารู้ว่าสมองเป็นโครงสร้างที่ยืดหยุ่นได้ เพราะเราคาดหวังว่ากิจกรรมของระบบประสาทในสมองจะเปลี่ยนไปตามวันที่เราเรียนรู้ หรือเมื่อเราได้รับประสบการณ์ แม้กระทั่งในผู้ใหญ่" Xia กล่าว "สิ่งที่ค่อนข้างคาดไม่ถึงก็คือแม้ว่าจะไม่มีการเรียนรู้หรือไม่มีการเปลี่ยนแปลงประสบการณ์ แต่กิจกรรมทางประสาทยังคงเปลี่ยนแปลงไปตามวันในพื้นที่สมองต่างๆ"

นักวิจัยในกลุ่มของ Wessel สำรวจการประมวลผลข้อมูลทางประสาทสัมผัสในสมอง ในการทำงานร่วมกับผู้ทำงานร่วมกัน พวกเขาใช้การวิเคราะห์ข้อมูลแบบใหม่เพื่อตอบคำถามเกี่ยวกับพลวัตและการคำนวณในวงจรประสาทของเยื่อหุ้มสมองที่มองเห็นได้

ผู้ร่วมวิจัยอาวุโส Michael J. Goard จากสถาบันวิจัยประสาทวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารา ได้แสดงคลิปหนังสั้นเรื่องเดียวให้หนูดู (พวกเขาใช้ส่วนเปิดจากภาพยนตร์คลาสสิกของ Orson Welles ซึ่งเป็นภาพยนตร์ขาวดำ de rigueur สำหรับการศึกษาการมองเห็นของเมาส์ในปัจจุบัน) ในขณะที่เมาส์ดูหนัง นักวิจัยได้บันทึกกิจกรรมในเซลล์ประสาทหลายร้อยเซลล์ในเยื่อหุ้มสมองส่วนต้น โดยใช้การถ่ายภาพแคลเซียมสองโฟตอน

นักวิทยาศาสตร์ได้ทบทวนเซสชันการดูทุกสัปดาห์นานถึงเจ็ดสัปดาห์ โดยบันทึกกิจกรรมของเซลล์ประสาทเดียวกันในหนูตัวเดียวกันขณะที่พวกเขาดูคลิปภาพยนตร์ความยาว 30 วินาทีเดียวกัน

จากนั้นนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันได้แยกวิเคราะห์ข้อมูลจากหนูที่ดูภาพยนตร์โดยใช้วิธีการคำนวณแบบใหม่เพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมของประชากรเซลล์ประสาทเมื่อเวลาผ่านไป

นักวิจัยค้นพบว่าการตอบสนองของเซลล์ประสาทเดี่ยวต่อภาพยนตร์ธรรมชาตินั้นไม่เสถียรในช่วงหลายสัปดาห์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ไม่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางสายตา สิ่งที่เกิดขึ้นบนหน้าจอในช่วงเวลาเดียวกันในภาพยนตร์ เมื่อหนูดูหนังในหนึ่งสัปดาห์เมื่อเทียบกับอีกหนึ่งสัปดาห์ ผลการวิจัยนี้สอดคล้องกับการศึกษาที่ตีพิมพ์โดยผู้ร่วมงานในฉบับวารสารฉบับเดียวกัน Xia กล่าว

อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาเฉพาะครั้งนี้ นักฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยวอชิงตันสามารถพัฒนาวิธีการถอดรหัสการตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางสายตาตลอดสัปดาห์ ถ้าพวกมันรวมเอากิจกรรมของประชากร เซลล์ประสาททั้งหมดที่ติดตามสำหรับหนูตัวหนึ่ง - พวกเขาทำไม่ได้ ทำโดยใช้เซลล์ประสาทแต่ละเซลล์เพียงอย่างเดียว

แม้ว่า Xia จะทำแผนที่การนำเสนอคลิปภาพยนตร์ที่สอดคล้องกันโดยใช้กิจกรรมประชากร แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่ทราบว่าการแสดงจากคอร์เทกซ์การมองเห็นหลักเป็นสิ่งที่พื้นที่สมองส่วนปลายกำลังอ่านอยู่จริงหรือไม่

ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา นักประสาทวิทยาได้บันทึกตัวอย่างที่คล้ายคลึงกันมากขึ้นของ "การเคลื่อนตัวที่เป็นตัวแทน" นี้ในกิจกรรมของระบบประสาทภายในพื้นที่ต่างๆ ของสมอง โดยการศึกษาครั้งแรกรายงานการล่องลอยในกิจกรรมของเซลล์ประสาทในฮิบโปแคมปัสและเยื่อหุ้มสมองข้างขม่อมหลัง

แต่ถึงแม้จะมีการศึกษาที่ตีพิมพ์แล้วก็ตาม นักวิทยาศาสตร์หลายคนยังไม่พร้อมที่จะรับมือกับความเป็นไปได้ที่สมองจะล่องลอยไปในส่วนอื่นๆ ของสมอง Xia กล่าว

"ผู้คนยังคงไม่คาดหวังว่าการล่องลอยแบบนี้จะมาจาก Visual Cortex หลัก" เธอกล่าว "ความเชื่อทั่วไปคือ คอร์เทกซ์รับความรู้สึกหลักเหล่านั้นควรมีความน่าเชื่อถือมาก เพราะพวกมันถูกคาดหวังให้เข้ารหัสข้อมูลจากสิ่งเร้าทางประสาทสัมผัสอย่างซื่อสัตย์"บาคาร่า สมัครบาคาร่า