كشفت دراسة حديثة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عن كيفية تأثير الرؤية المبكرة الضبابية والمحدودة بالألوان على تشكيل المسارات البصرية في الدماغ. باستخدام نماذج حسابية مدربة على صور منخفضة الجودة تليها صور عالية الجودة، أظهر الباحثون كيف يمكن لهذا المسار التطوري أن ينتج أنظمة معالجة مشابهة للنظامين المعروفين باسم ماغنوسلولار وبارفوسلولار.
المسارات البصرية في الدماغ
تنقسم المعلومات الواردة من الشبكية إلى مسارين رئيسيين في النظام البصري للدماغ: الأول مسؤول عن معالجة الألوان والتفاصيل الدقيقة، والثاني يختص بتحديد المواقع المكانية واكتشاف الترددات الزمنية العالية. الدراسة الجديدة من MIT تقدم تفسيرًا لكيفية تشكيل هذين المسارين بواسطة عوامل تطورية.
عند تدريب النماذج على مدخلات فيديو تحاكي الواقع الحيوي، كانت الوحدات الأكثر حساسية للترددات الزمنية العالية هي نفسها التي أظهرت خصائص ماغنوسلولار في المجال المكاني.
تطور الرؤية لدى الرضع
عادةً ما تكون حدة البصر والرؤية اللونية لدى المواليد الجدد ضعيفة بسبب عدم تطور الخلايا المخروطية في شبكياتهم بشكل كامل عند الولادة. هذا يعني أنهم يرون صورًا ضبابية ومحدودة الألوان في وقت مبكر من حياتهم.
فريق MIT يقترح أن هذه الرؤية الضبابية والمحدودة بالألوان قد تؤدي إلى تخصص بعض خلايا الدماغ في ترددات مكانية منخفضة وضبط ألوان منخفض، متوافقة مع النظام المعروف باسم ماغنوسلولار.
النماذج الحسابية والتجارب
لاختبار فرضيتهم، قام الباحثون بتدريب نماذج حسابية للرؤية على مسار من المدخلات يشبه ما يتلقاه الأطفال في وقت مبكر من حياتهم — صور منخفضة الجودة في البداية، تليها صور أكثر وضوحًا وملونة بالكامل لاحقًا.
وجدوا أن هذه النماذج طورت وحدات معالجة بمجالات استقبال تشبه إلى حد ما تقسيم المسارات الماغنوسلولار والبارفوسلولار في النظام البصري البشري. النماذج التي تم تدريبها فقط على صور عالية الجودة لم تطور مثل هذه الخصائص المميزة.
أهمية المدخلات البصرية الضعيفة
نشأت فكرة أن المدخلات البصرية منخفضة الجودة قد تكون مفيدة للتطور من دراسات أجريت على الأطفال الذين ولدوا فاقدين للبصر ولكن تمت استعادة رؤيتهم لاحقًا. في أحد هذه الدراسات، وجد الباحثون أن الأطفال الذين أزيلت لديهم عتامات العين أظهروا انخفاضًا كبيرًا في أداء التعرف على الأشياء عندما قدمت لهم صور بالأبيض والأسود مقارنة بالصور الملونة.
تلك النتائج قادت الباحثين إلى فرضية أن تقليل المدخلات اللونية المميزة للتطور المعتاد في وقت مبكر، بعيدًا عن كونه عائقًا، يسمح للدماغ بتعلم التعرف على الأشياء حتى في الصور التي تعاني من نقص أو تحول في الألوان.
الخاتمة
تشير النتائج إلى أن القيود الحسية المبكرة قد تسهم في تنظيم مسارات معالجة الحواس في الدماغ. لا تستبعد النتائج تحديد المسارات الماغنوسلولار والبارفوسلولار بشكل فطري، ولكنها تقدم دليلًا على أن تجربة الرؤية على مدار التطور قد تلعب دورًا كذلك. يؤكد هذا البحث على أن التقدم التطوري الذي نمر به مصمم بعناية ليمنحنا أنواعًا معينة من الكفاءات الإدراكية، وقد يكون له أيضًا عواقب من ناحية تنظيم الدماغ نفسه.
