ناوبری بصری با پای پیاده از یک منطقه مغز منحصر به فرد استفاده می کند

بر اساس یک مطالعه کوچک که توسط موسسه ملی چشم (NEI) سازماندهی شده است، استفاده از بینایی برای حرکت موثر در یک ناحیه با پای پیاده، از یک ناحیه منحصر به فرد از قشر مغز استفاده می کند. این ناحیه که ناحیه پس سری (OPA) نامیده می‌شود، در سایر حالت‌های حرکت، مانند خزیدن، فعال نمی‌شود. این یافته ممکن است به توضیح نقاط عطف رشد کمک کند زیرا کودکان یاد می‌گیرند با محیط‌های نزدیک خود تعامل داشته باشند و با آنها حرکت کنند. این مطالعه در مجله منتشر شد غشاء مغزی.

پیمایش در یک محیط فیزیکی – از یک اتاق کوچک گرفته تا یک شهر – به مغز نیاز دارد تا چندین طبقه از اطلاعات را پردازش کند. هر دسته از اطلاعات در ناحیه خاص خود از قشر مغز پردازش می شود، که سپس با هم کار می کنند تا از رفتار ناوبری مانند راه رفتن پشتیبانی کنند. از دست دادن هر یک از این مناطق می‌تواند بر نحوه یا اینکه آیا شخصی می‌تواند با موفقیت پیمایش کند تأثیر بگذارد.

دو ناحیه اصلی قشر مغز هنگام حرکت افراد در یک محیط فعال می شوند: OPA و مجتمع retrosplenial (RSC). دانیل دیلکز، دکترای دانشگاه اموری، آتلانتا، این نظریه را مطرح می کند که هر یک از این مناطق از نوع متفاوتی از ناوبری پشتیبانی می کنند. RSC از ناوبری مبتنی بر نقشه پشتیبانی می کند، که شامل یافتن راه ما از یک مکان خاص به مکان دوردست و دور از دید (به عنوان مثال، یافتن مسیر از خانه شما به رستوران مورد علاقه شما) است.

در مقابل، او معتقد است که OPA از ناوبری هدایت شده بصری پشتیبانی می کند، که شامل یافتن راه ما از طریق محیط نزدیک، اجتناب از مرزها و موانع (به عنوان مثال، حرکت در آشپزخانه شما بدون برخورد با اشیا) است. با این حال، نظریه او بحث برانگیز بوده است، تا حدی به این دلیل که به نظر نمی رسد OPA تا حدود 8 سالگی از ناوبری هدایت شده بصری پشتیبانی کند.

با این حال، کودکان به نحوی موفق می‌شوند مدت‌ها قبل از آن زمان، حتی از سنین پایین، زمانی که به جای راه رفتن می‌خزند، در خانه‌ها و مدارس خود بگردند.

“ما از خود پرسیدیم، آیا OPA زود شروع می شود اما به آرامی بالغ می شود؟” دیلکز گفت. “یا خزیدن از یک سیستم کاملاً متفاوت استفاده می کند؟”

در حالی که بیشتر بزرگسالان و کودکان بزرگتر عمدتاً با راه رفتن در محیط حرکت می کنند، ما توانایی خزیدن را مانند دوران نوزادی حفظ می کنیم. دیلکز استدلال می کند که اگر OPA به آرامی بالغ می شود، باید با هر دو حالت حرکت فعال شود. بنابراین، او و دانش آموزان کریستوفر جونز و جاشوا بایلند تصمیم گرفتند تا کشف کنند که آیا OPA در بزرگسالان هنگام خزیدن فعال می شود یا خیر.

برای آزمایش این موضوع، دانشمندان ویدئوهایی را از منظر شخصی که در یک محیط قدم می‌زند و سپس ویدئوهای مشابهی را از منظر شخصی که در همان محیط می‌خزد ضبط کردند. آن‌ها همچنین عکس‌های تصادفی ویدیوها را با هم وصله کردند (درهم) و فیلم‌هایی را از منظر پرواز بر فراز محیط گرفته‌اند، تا شامل حالت ناوبری غیرقابل دسترسی برای انسان شود.

هنگام تماشای ویدیوها، مغز ما اغلب به گونه‌ای فعال می‌شود که انگار خودمان این فعالیت را انجام می‌دهیم – پاسخی دلسوزانه که آزمایش دیلکز را ممکن کرد. محققان با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI)، قادر به نظارت بر فعال شدن نواحی مغز در 15 شرکت‌کننده بزرگسال در مطالعه بودند که در حال مشاهده هر ویدیو و تصور خود در حال حرکت در محیط بودند.

هنگامی که شرکت کنندگان ویدئوی راه رفتن را مشاهده کردند، ناحیه ای از مغز مربوط به OPA فعال شد. اما وقتی آنها ویدیوهای دیگر را مشاهده کردند – در حال خزیدن، پرواز یا درهم ریختن، OPA فعال نشد. در مقابل، RSC هنگام مشاهده همه فیلم‌ها فعال می‌شود، که نشان می‌دهد تنها OPA برای پیاده‌روی خاص است، برخلاف سایر حالت‌های ناوبری بصری.

علاوه بر این، چندین ناحیه دیگر مغز هنگام مشاهده فیلم‌های خزیدن توسط شرکت‌کنندگان فعال شد، که نشان می‌دهد مناطق دیگری که ممکن است در اوایل زندگی در ناوبری نقش داشته باشند.

دیلکز می گوید: «این مطالعه نه تنها نشان می دهد که سیستم مغزی کاملاً متفاوتی وجود دارد که ناوبری را در اوایل کودکی در مقایسه با اواخر دوران کودکی مدیریت می کند، بلکه نشان می دهد که هر یک از این قطعات از سیستم ناوبری در مراحل مختلفی از رشد هستند. “بر اساس مطالعه ما، ما فکر می کنیم OPA به طور خاص با راه رفتن بالغ و کارآمد مرتبط است.”