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

این حیوان بیست و دو زائدۀ گوشتی در اطراف خرطوم آن دارد که برای تشخیص و تمایز دادن طعمه در تالاب‌ها استفاده می‌‌‌کند.
زوائد این موش ارگان‌های لمسی بسیار حساسی هستند که بیش از 25 هزار گیرندۀ حسی دارد و نام آن ارگان‌ ایمر است.

دو زائده در امتداد خط وسط اطلاعات بسیار مفصلی دربارۀ اشیا ارائه می‌‌دهد و، به همین علت، با بخش مرکزی شبكيه انسان به‌نام فوِآ مقایسه شده‌اند.

قابل‌توجه است که این موش زوائد لمسی‌اش را به‌سرعت برای تمایز دادن طعمه حرکت می‌‌دهد.
بیش از نیمی از مغز این حیوان به پردازش اطلاعات لامسه از 22 زائده اختصاص یافته است، هر چند ستارۀ اطراف خرطوم آن تنها حدود 10 درصد بدن موش را تشکیل می‌‌دهد.
درون قشر حسی‌پیکری موش کور آمریکایی، نمای بزرگی از زوائد ستاره‌ای خط وسط وجود دارد که، شبیه به ناحیۀ گسترش‌یافتۀ قشر دیداری نشانگر فوآي بسیار تیز انسان، اطلاعات با وضوح بالایی حمل می‌‌کنند.

تخصص‌های موش کور آمریکایی دربارۀ فیزیولوژی و آناتومی سیستم‌های لامسۀ پستانداران اطلاعات عمومی ارزشمندی بدست می‌‌دهد، و بر دو اصل اساسی تأکید دارد: اهمیت حرکت برای حسگری و بزرگی میزانی از بافت مغز که برای تمایز ظریف حسی اختصاص‌ یافته است.

مطالعات تطبیقی روی سیستم‌های حسی که در شرایط مختلف محیطی عملکردهای‌ قابل‌مقایسه‌ای دارند می‌‌توانند اصول کلی پردازش اطلاعات عصبی را روشن کنند.
#جناب_مانی_منوچهری

مثلاً، پریمات‌ها برای پیدا کردن غذا در روز روشن وابستگی زیادی به بینایی دارند، در حالی که خفاش‌های دارای سویابی پژواکی برای محل‌یابی حشرات طعمه در تاریکی وابستگی زیادی به شنوایی دارند.

اگر چه نور مستمراً برای حیواناتی که از بینایی استفاده می‌‌کنند در محیط در دسترس است، خفاش‌های دارای سویابی پژواکی باید صداهایی را تولید کنند که از اشیای محیط بازتاب‌هایی را برمی‌گرداند.

ویژگی‌های بازتاب‌های صوتی، مانند شدت، میزان فرکانس و زمان رسیدن، به خفاش اجازه می‌‌دهد تا اشیا را با دقت بالا در تاریکی کامل تمایز دهند و محل‌یابی کنند.

در سطح، این دو سیستم حسگری دیستال، بینایی و سویابی پژواکی، بسیار متمایز بنظر می‌‌رسند. با این حال، داده‌های تجربی شباهت‌های قابل‌توجهی میان بینایی پریمات و سویابی پژواکی خفاش در سازوکارهای كنترل نگاه خیره، پاسخ‌‌های عصبی به موقعیت محرک، و تأثیر توجه فضایی بر الگوهای فعالیت عصبی را نشان می‌‌دهد.
این یافته‌‌ها نشان می‌‌دهد که می‌‌توانیم از طریق مقایسۀ دقیق سیستم‌های حسی مختلف در طیف وسیعی از گونه‌ها درک وسیع‌تر و عمیق‌تری از نحوۀ پردازش اطلاعات محیط توسط مغز داشته باشیم.

در مورد تحقیقات شبکه‌های بزرگ‌تر نورون‌ها در سیستم‌‌های مغز پستانداران، اصل کروگ گاهی از دست می‌‌رود یا فراموش می‌‌شود.

در عوض، دانشمندان علوم اعصاب معمولاً بدون توجه به تفاوت‌های گونه‌ای از مدل‌های حیوانات آزمایشگاهی سنتی، جوندگان، استفاده می‌‌کنند.

واقعیت این است که مغز موش عادی و موش صحرایی‌ در مقایسه با گونه‌هایی که عجیب و غریب محسوب می‌شوند، مانند خفاش یا موش کور آمریکایی، به مغز انسان شبیه‌تر نیست.
در واقع، مطالعات رهیابی فضایی روی خفاش‌‌ها بر اهمیت تحقیقات تطبیقی برای جدا کردن تخصص‌ها از کلیات تأکید دارند

.#جناب_مانی_منوچهری

مطالعات پیشگام جان او کیف و همکاران روی سازوکارهای رهیابی فضایی در جوندگان به کشف «سلول‌های مکانی» انجامید، نورون‌هایی در هیپوکامپ که زمانی فعال‌ترند که حیوان ناحیۀ محدودی در محیطش را اشغال می‌‌کند و مکان‌های مرتبط با شلیک عصبی «میدان‌های مکانی» نامیده می‌‌شوند .

وقتی میدان‌های مکانی هیپوکامپ در شرایط روشن‌ قرار می‌‌گیرند، الگوهای فعالیت در تاریكی ماندگار می‌‌روند، که نشان می‌‌دهد در حافظۀ فضایی نقش دارند.
مای-بریت موزر، ادوارد موزر و همکاران جمعیت دیگری از نورون‌ها را در تشکیلات هیپوکامپ جوندگان نشان دادند که میدان‌های مکانی دوره‌ای دارد؛ این میدان‌ها در یک شبکۀ مثلثی قرارگیری منظمی دارند.
این «سلول‌های شبکه‌ای»، که در ناحیۀ مغزی اطراف هیپوکامپ قرار دارند، در اندازه‌گیری فاصله و تعیین مسیر در هنگام حرکت در جهان دخیل هستند.
او کیف، می-بریت موزر، و ادوارد موزر به‌خاطر تحقیقات ظریفشان در علوم اعصاب سیستم‌ها، جایزۀ نوبل سال 2014 را کسب کردند.

سلول‌های مکانی و سلول‌های شبکه‌ای اخیراً در پستانداران دیگر، به‌ویژه انسان‌ها، پریمات‌های غیر انسانی، و خفاش‌ها شناخته شدند.

در حالی که کشف سلول‌های مکانی و شبکه‌ای‌ در چندین گونۀ مختلف به معنای سازوکارهای عمومی است، کاوش عمقی‌تر در داده‌های تطبیقی در مورد اینکه چگونه این نورون‌ها ویژگی‌هایشان را بدست می‌‌آورند سؤالاتی را مطرح می‌‌کند.

برای درک این مسئله که چگونه سلول‌های مکانی و سلول‌های شبکه‌ای فعالیت وابسته به مکان خود را به‌دست می‌‌آورند تحقیقات زیادی اختصاص یافته است.

در جوندگان، الگوهای شلیک عصبی سلول‌‌های مکانی و شبکه‌ای با فاز موج مغزی، به‌نام ریتم تتا، گره خورده است، که در 5-12 هرتز نوسان دارد.
ً
همانطور که جوندگان محیط را از طریق حرکت می‌کاوند، این موج مغزی در هیپوکامپ حرکت پیوسته‌ای دارد.

محققان بسیاری از ریتم تتای پیوسته را به ایجاد فعالیت شلیک سلول مکانی و شبکه‌ای نسبت داده‌اند و تست‌‌های آزمایشگاهی در جوندگان شواهد قانع‌کننده‌ای برای مدل ریتم تتای بازنمایی فضایی ارائه می‌‌دهد.

با این حال، داده‌‌های تطبیقی این مدل را به چالش می‌‌کشد.

ریتم مغزی تتا در انسان‌ها، پریمات‌های غیر انسانی، و خفاش‌‌ها به‌طرز قابل‌توجهی حرکت پیوسته ندارد، بلکه گسسته است.

بنابراین، نبود ریتم تتای پیوسته در پریمات‌ها و خفاش‌ها سؤالات خاصی را مطرح می‌‌کند: آیا سازوکارهای مختلفی در جوندگان و دیگر پستانداران در بازنمایی فضا وجود دارد؟ یا آیا ریتم تتای پیوسته در بازنمایی فضایی در هیچ گونه‌ای دخیل نیست؟

مهم است که این مثال ما را به پرسش کلی‌تر باز می‌گرداند: اگر فقط در یک گونه عملکرد مغز را بررسی کنیم، دربارۀ خود مغز چه یاد می‌‌گیریم؟

#جناب_مانی_منوچهری

‍ تصوری که ما از کفشدوزک‌ها داریم حشراتی قرمز با نقطه‌های سیاه هستند. ولی همه‌ی کفشدوزک‌ها به این رنگ نیستند. کفشدوزک فولاد آبی گونه‌ای از کفشدوزک است که ظاهری گرد داشته و رنگ آبی/سبز دارد. این حشره‌ی زیبا شکارچی دیگر حشرات است.

این حشره در سال ۱۸۹۹ و ۱۹۰۵ از استرالیا به نیوزلند وارد شد تا شپشک‌های درختان مرکبات را کنترل کند که اکنون در نواحی شمالی متداول هستند. طول کفشدوزک فولاد آبی حدود ۳ تا ۴ میلیمتر است. آرواره‌های این حشره ابزار اصلی برای نگهداشتن و جویدن شکار هستند و در حالت بالغ علاوه بر حشرات نکتار گل‌ها را نیز می‌خورند.

@Sciencemodern2

با درود به يكايك دوستان گرامي
ديدن چيست؟
#جناب_مانی_منوچهری

شما ابرنیرویی دارید به نام بینایی
Charles E. Connor

#جناب_مانی_منوچهری

افرادی که بینایی نرمالی دارند، از یک قدرت فوق العاده برخوردارند.

در یک نگاه، با استفاده از قدرت بینایی می توانید بگویید کجا هستید، چه چیزهایی اطرافتان وجود دارد، چه اتفاقی در جریان است و چه چیزی قرار است اتفاق بیفتد.

شما بدون هیچ گونه تلاشی، ساختار سه بعدی دقیق اجسام را از فاصله چند میلی متری یا چند مایلی خودتان تشخیص می دهید.
با اسامی اجسام آشنا هستید، می دانید هر کدام چه ارزشی دارند، کهنه هستند یا نو، تازه یا فاسد و قوی یا ضعیف اند.

خواص مادی، مکانیکی و پرانرژي آنها را درک می کنید و این به شما امکان می دهد رویدادهای فیزیکی را با صحت خیلی زیادی پیش بینی کنید و در صورت تمایل، آن را تغییر دهید.

به طرز موثری می توانید ذهن دیگر انسان ها و حیوان ها را با تکیه بر تغییرات جزیی در خصوصیات چهره و وضعیت بدن شان بخوانید.

یک تصویر می تواند برای شما گویاتر از هزاران کلمه باشد.

به نظر می رسد همه این اطلاعات خارج از بدن شما در جریان اند؛ بلافصل و به راحتی در دسترس.

شناخت و درک چیزی که می بینید، کار بسیار کوچک و کم اهمیتی به نظر می رسد؛ فقط باید نگاه کنید!

ما در دیدن آن قدر خوب عمل می کنیم که به آن به چشم یک توانایی ارزشمند نگاه نمی کنیم.
علاوه بر این، ما در دنیایی زندگی می کنیم که در آن، بیشتر مردم به یک میزان از موهبت بینایی برخوردارند.

دیدن یک پدیده پیش پا افتاده است. دیگر انسان ها هم به همین ترتیبی می بینند که شما می بینید؛ و این مسئله مهمی نیست.

اما اجازه دهید شما را در خصوص این که بینایی چیز فوق العاده ای است، قانع کنم.

تصور کنید به دنیای مخلوقاتی باشعور و شبه انسان سفر می کنید که قدرت بینایی ندارند.
اسم آنها را می گذاریم گلوربون ها.

این مخلوقات از دیگر توانایی های حسی و حرکتی همچون هوش مقایسه ای برخوردارند.
آنها براساس لمس، شنوایی، چشایی و بویایی با محیط اطراف شان تعامل برقرار می کنند و آن را درک می کنند.

تصور کنید در چنین دنیایی، قدرت بینایی شما تا چه اندازه جادویی به نظر می رسد.

شما بدون توجه به فاصله، چیزهایی را که در خانه ها و شهرها وجود دارد به درستی و در لحظه توصیف می کنید؛ چیزهایی که آنها تا پیش از این فقط از طریق بررسی نزدیک و بسیار دشوار می شناختند حالا با توصیفات شما، به نظر فوق طبیعی می رسند.

حالا یک توانایی ماورایی دارید که به کمک آن می توانید رویدادهای فیزیکی مثلا طوفان را پیش بینی کنید.

توانایی شما در شناخت افراد از فاصله بسیار دور و درک وضعیت سلامتی، حس و حال، سن و نیت های شان قبل از این که حتی لب به سخن بگشایند، حالا مثل یک جادو به نظر می رسد.

شما یک ستاره هستید؛ می توانید جرائم مخفیانه و حمله مارها را پیش بینی کنید و صحت پیشگویی های شما غیرعادی و فوق العاده به نظر می رسد.

از نظر گلوربون ها، شما قدرت و دانش غیرقابل توضیح و خداگونه ای دارید.

#جناب_مانی_منوچهری

درادامه👇👇👇👇👇

شما سعی می کنید به گلوربون ها بیاموزید که قوه بینایی چه طور کار می کند و به این ترتیب خود را از این موقعیت رازگونه خلاص کنید.
با اطلاعات دست و پا شکسته ای که از فیزیک دبیرستان به یادتان مانده توضیح می دهید که بینایی براساس فوتون ها کار می کند؛ ذرات یا شاید امواجی که مطلقا وزنی ندارند و با سرعت یک میلیارد پا در ثانیه در فضا حرکت می کنند.

البته فوتون برای گلوربون ها همان قدر قابل درک است که میدی-كلريان براي ما.

اما شما به تلاش تان ادامه می دهید؛ به آنها می گویید که چه طور مسیر عبور فوتون ها ضمن عبور از عدسی درون چشم تان، می شکند تا یک تصویر بسازد؛ یک نقشه دو بعدی که در آن هر نقطه از شبکیه چشم- لایه ای از سلول های حساس به نور در پشت چشم- فقط و فقط فوتون هایی را که از جهت مرتبط می آیند، دریافت می کند.
گلوربون ها پاسخ می دهند «بسیار خوب، پس نقش تو این میان چیست؟» و تو جواب می دهی» «خب، بعد از آن من هر چیزی را که در تصویر هست می بینم».

اما گلوربون ها نمی فهمند «دیدن» چیست.
و وقتی می خواهید برایشان توضیح دهید، کم کم درک می کنید که خودتان هم نمی دانید دیدن واقعا چیست.
دیدن کاری است که هر لحظه می کنید اما هیچ وقت درباره آن فکر نمی کنید و نمی دانید چه طور می بینید. حتی از نظر شما، همیشه چیز شگفت انگیز و رازآلودی در مورد بینایی وجود دارد.

به گلوربون ها قول می دهید که به زودی بازخواهید گشت. بعد به زمین برمی گردید؛ جایی که مطمئنید دانشمندان می توانند توضیح دهند که دیدن واقعا چیست.

ایتدا، براساس مطالبی که به تازگی در مورد شبکه های عصبی پیچشی خوانده اید (شبیه سازی کامپیوتری واحدهای عصبی که به شدت به هم پیوسته اند)، با پروفسور Y که متخصص دید کامپیوتری است مشورت می کنید.
برایش توضییح می دهید که شناساندن این مفهوم به گلوربون ها چه قدر برای تان سخت بوده است.
او اظهار تاسف می کند و به شما می گوید که بینایی یکی از مشکل ترین مسائل در علوم کامپیوتر است.
او نمای کلی یکی از پروژه های موسسه فناوری ماساچوست (MIT) را در دهه 1970 به شما نشان می دهد که پیش بینی می کرد می توان الگوریتم های کامپیوتری طراحی کرد که اجسام را در داخل تصاویر تشخیص دهند.
او اضافه می کند حالا بعد از گذشت پنجاه سال، این موضوع هنوز هم یک مسئله حل نشده باقی مانده است.

#جناب_مانی_منوچهری

ودر ادامه👇👇👇👇👇😌