💥 بیابان زایی چیست؟ ☝

پانصد سال طول می کشد تا۲.۵ سانتی متر خاک شکل بگیرد.

@Sciencemodern2
www.sarandmonthly.com

💥بیابان زایی بعد از تغییر اقلیم و کمبود آب شیرین، سومین چالش مهم جامعه جهانی در قرن ۲۱ است.

@Sciencemodern2

رویکرد تطبیقی برای درک عملکرد مغز ضروری است
Cynthia F. Moss
#جناب_مانی_منوچهری

مغز چگونه کار می‌‌کند؟ به بیان خاص‌تر، مغز چگونه اطلاعات محیط اطراف ما را پردازش و بازنمایی می‌‌کند؟

آیا دستورالعمل‌هایی را ایجاد می‌‌کند؟ آیا اطلاعات جدیدی را بدست می‌‌آورد و ذخیره می‌‌کند؟ رویدادهای گذشته را به یاد می‌‌آورد؟

این موارد سؤالاتی هستند که تخیل را درگیر می‌‌کنند.
با این حال، به‌ندرت این سؤال مطرح می‌‌شود: «منظورمان از مغز چیست؟» اکثر مردم احتمالاً پاسخ می‌‌دهند: «مغز انسان».

با این حال، روش‌‌های تحقیقی در مطالعات مغز انسان محدود است، و حیوانات آزمایشگاهی متعدد، با شیوه‌های زندگی منحصر به فرد، در اکتشاف علمی نقش مهمی دارند.
محققان، جهت درک واقعی مبانی زیست‌شناختی شناخت و رفتار، باید مغز کل سلسلۀ حیوانات را بررسی و مقایسه کنند.
در دهه‌‌های اخیر، روش‌‌های جدید ارزشمندی تدوین شده است که در انسانی که وظایف شناختی را انجام می‌‌دهد به بررسی فعالیت مغز می‌‌پردازد.
با این حال، تفکیک فضایی و زمانی این روش‌های غیر تهاجمی موجب محدودسازی قابل‌توجه آموختنی‌‌های مربوط به عملکرد مغز می‌‌شود.

علاوه بر این، بسیاری از روش‌‌های تهاجمی که بررسی عملکرد مغز، به‌ویژه مغزهایی که در سطح سلولی و مولکولی اندازه‌گیری می‌‌کنند (مانند قرار دادن الکترودها جهت ثبت سیگنال‌‌های الکتریکی نورون‌ها)، را نمی‌‌توان روی آزمودنی‌‌های انسانی انجام داد، و اکثریت بالای پژوهش‌‌های علوم اعصاب با هدف پیوند دادن اکتشافات به عملکرد مغز انسان بر پایۀ آزمودنی‌‌های حیوانی غیر انسانی، اغلب جوندگان، انجام می‌‌شود.

بسیاری از دانشمندان علوم اعصاب موافقند که ویژگی‌‌های مشترکی در سیستم‌‌های عصبی حیوانات وجود دارد که می‌‌توان از طریق تحقیقات دقیق کشف کرد.
با این حال، اگر فقط مغز یک گونه را مطالعه کنیم، مطمئناً نمی‌توانیم بدانیم که چه ویژگی‌هایی مشترک هستند.

در علوم اعصاب فرهنگی وجود دارد که دانشمندان را تشویق می‌‌کند به سؤالات پژوهشی با مجموعۀ محدودی از حیوانات آزمایشی، مانند موش‌های عادی و صحرایی، بدون توجه به عرف، راحتی و رقابت بپردازند، نه به این دلیل که برای پاسخ دادن به یک سؤال پژوهشی خاص مناسب‌ترند.

در این زمینه، قابل‌توجه است که بسیاری از مطالعات مبتنی بر جوندگان اطلاعاتِ گونه را در عنوان مقاله حذف می‌‌کنند، و این نظر ساده‌لوحانه را می‌‌رسانند که یافته‌های «یک مغز واقعی» را گزارش می‌‌کنند.

برای درک اینکه مغز چگونه عملکرد را تولید می‌‌کند، پرداختن به مطالعات تطبیقی روی حیوانات مختلفی ضروری است که جهت انجام وظایف متنوع طبیعی و بررسی دقیق آزمودنی‌های حیوانی فرگشت یافته‌اند که برای رفع مسائل خاص تحقیقاتیِ مورد بررسی تناسب خوبی دارند.

مطالعات تطبیقی می توانند نشان دهند که کدام ویژگی‌‌های سیستم‌‌های مغز در سطوح سلولی-مولکولی، فیزیولوژیک و آناتومیکی در بین حیوانات مشترکند و کدام‌ها مختص گونۀ خاصی هستند.

ویژگی‌‌های مشترک موجود در میان گونه‌‌ها می‌‌تواند به ما در شناسایی اصول عمومی طراحی و عملکرد سیستم عصبی کمک کند.
رویکردهای تطبیقی در علوم اعصاب از طریق اصلی شکل گرفته است که آگوست کروگ، برندۀ نوبل، در سال 1929 بیان کرد: «برای چنین مسائل زیادی، حیوانات انتخابی یا چند حیوان وجود خواهد داشت که مطالعۀ روی آنها راحت‌تر است.»
#جناب_مانی_منوچهری

مثلاً، آزمایش‌های بر روی پردازش دیداری در خرچنگ نعل اسبی Horseshoe crab، که به خاطر تناسب آن برای پاسخ‌دهی به سؤالات پژوهشی خاص انتخاب شده است، اثر شدیدی بر علوم اعصاب داشته‌اند.
#جناب_مانی_منوچهری

خرچنگ نعل اسبی از بینایی برای تشخیص تغییر سطح نور و یافتن جفت استفاده می‌‌کند. چشم مرکب دارند که از لحاظ آناتومیکی با چشم انسان و دیگر حیوانات مهره‌دار بسیار متفاوت است.
#جناب_مانی_منوچهری

این عامل باعث شده است دانشمندان بتوانند آزمایش‌‌های پیشگامانه‌ای انجام دهند و فرصت اکتشافات بزرگ را مهیا کرده است.
چشمان مرکب خرچنگ‌های نعل اسبی از تقریباً حدود هزار اماتیدی تشکیل شده است که هر کدام یک قرنیه، عدسی و گیرنده‌هایی دارند که به نور پاسخ می‌‌دهند، درست مثل سلول‌های استوانه‌ای و مخروطی چشم انسان.

گیرنده‌‌های دیداری خرچنگ نعل اسبی تقریباً صد برابر بزرگ‌تر از سلول‌های استوانه‌ای و مخروطی پستانداران است و لذا دانشمندان می‌‌توانند در سلول‌‌های دیداری مجاور فعالیت ناشی از نور را جدا و اندازه‌گیری کنند.

اچ‌کی هارتلاین و همکارانش دریافتند که تحریک نوری یک سلول دیداری در جهت خاموش کردن فعالیت در سلول‌‌های مجاور عمل می‌‌کند. کشف «مهار جانبی» هارتلاین در جشم خرچگ نعل اسبی، کاری که در سال 1967 به وی جایزۀ نوبل اعطا کرد، موجب تحقیقات گسترده‌تری شد که از شواهد مهار جانبی در بینایی، لامسه و شنوایی پستانداران پرده برداشت و نیز اطلاعاتی در خصوص ارتقای ادراکی لبه‌‌ها در مرزهای محرک در آزمودنی‌‌های انسانی فراهم کرد.

مطالعات تطبیقی در علوم اعصاب، که مشاهدات مربوط به رفتارهای طبیعی حیوانات به آن جهت می‌‌دهد، می‌‌تواند به دانشمندان کمک کند تحقیقاتشان را روی فرایندهای مهم عملکردی عصبی متمرکز کنند.

#جناب_مانی_منوچهری

مثلاً، جغد سینه‌خال‌ Barn owl شکارچیان شبانه هستند که برای پیدا کردن غذا به شنیدن وابستگی دارند؛ این حیوانات در درختان بلند جای می‌گیرند و، همانطور که در پوشش گیاهی و برگ‌ها سریع حرکت می‌کنند، به صداهای تولیدشده توسط شکار گوش می‌‌دهند.
#جناب_مانی_منوچهری

مشاهدات مربوط به طرز شکار کردن جغد سینه‌خال‌ به مطالعات رفتاری مفصل روی دقت محل‌یابی صدا در این حیوانات انجامید.
جغد سینه‌خال برای محل‌یابی صدا در صفحۀ عمودی از مکان نامتقارن گوش بهره می‌‌گیرد، که سبب تفاوت در میزان صدا در گوش راست و چپ می‌‌شود.
برای محل‌یابی منابع صدا در صفحۀ عمودی، جغد تفاوت زمان ورود صدا در دو گوش را محاسبه می‌‌کند.
#جناب_مانی_منوچهری

این مشاهده به مطالعۀ دقیق سیستم شنوایی جغد انجامید و نشان داد که محاسبۀ مسیر منبع صوتی بر اساس دو عملیات مهم است: خطوط تأخیر و آشکارسازهای تصادف.
خطوط تأخیر از طریق آکسون هایی با طول مختلف ایجاد می‌‌شوند که به‌طرز نظام‌مندی روی نورون‌‌ها در مکان‌‌های مختلف یک ساختار شنوایی ساقۀ مغز به‌نام نوکلئوس لامیناریس پخش می‌‌شود.

آشکارسازهای تصادفی نورون‌های نوکلئوس لامیناریس هستند که فقط زمانی آتش می‌‌گیرند که همزمان از طریق ورودی خطوط تاخیر برای یک تفاوت زمانی خاص بین‌گوشی فعال شوند که حاکی از مسیر منبع خاص صداست.
#جناب_مانی_منوچهری

آرایش تشریحی خطوط تاخیری و آشکارسازهای تصادف نقشه‌ای از محل منبع صدا را در سیستم شنوایی مرکزی جغد ایجاد می‌‌کند.
تخصص‌های مربوط به محل‌یابی صدا در این حیوان بر اهمیت رمزگذاری فضایی و زمانی اطلاعات شنوایی تأکید دارد و درک گسترده‌ای از شنوایی را در طیف وسیعی از گونه‌ها شکل می‌‌دهد.
#جناب_مانی_منوچهری

یکی دیگر از نمونه‌های شگفت‌انگیز حیوانات تخصصی که اصول مهم عملکرد سیستم عصبی را نشان می‌‌دهد موش کور آمریکایی star-nosed mole است.
#جناب_مانی_منوچهری