یافتن مسیر مغزی کنترل زبان در موشها؛ امید جدید برای درمان بیماریهای عصبی, موشها با استفاده از زبان خود، اشیای لمسی را تشخیص میدهند. حرکاتی همچون جویدن نان، سخن گفتن در حین رانندگی یا بیرون آوردن تکه غذا از بین دندانها، همگی نیازمند هماهنگی دقیق میان زبان و مغز هستند، اگرچه انسانها به طور آگاهانه این فرآیند را کنترل نمیکنند. تا پیش از این، مسیر عصبی مدیریت این هماهنگی در مغز به طور کامل ناشناخته مانده بود.

دانشمندان دانشگاه کرنل در نیویورک اکنون موفق شدهاند مدار عصبی را که موشها برای هدایت زبان به سمت اهداف لمسی از آن بهره میبرند، شناسایی کنند. این ناحیه، کولیکولوس برتر نام دارد که پیش از این تنها در هدایت نگاه به سمت اهداف بصری شناخته میشد.

جسی گلدبرگ، استاد زیستشناسی عصبی و رفتارشناسی در دانشکده علوم و هنر این دانشگاه و نویسنده ارشد مطالعه، توضیح میدهد ماهیت کنترل جنبشی، نظارت لحظهبهلحظه بر حرکت است تا تنظیمات همزمان محقق شود. این مکانیزم در مغز به صورت خودکار اجرا میشود، اما تحت تأثیر انواع بیماریهای عصبی میتواند کارایی خود را از دست دهد. وی افزود اگر بازخورد حسی و لمسی از زبان انسان حذف شود، گفتار نامفهوم شده و عملکرد بلع دچار اختلال میگردد.

علت اصلی مرگومیر در بیماریهایی نظیر پارکینسون، دیستونی (بدقوامی عضله) و اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS)، ذاتالریههای ریوی یا استنشاقی است. به دلیل کنترل ضعیف زبان، فرد قادر به مدیریت بلع غذا و آب نیست و به طور ناخواسته آنها را استنشاق میکند. شناسایی این مسیر مغزی، سرنخی ارزشمند برای پیشرفت درمان اختلالات عصبی محسوب میشود.

بخش قابل توجهی از مغز به کنترل حرکات خودکار مانند جویدن یا دستکشیدن به یک فنجان بدون نگاه کردن اختصاص دارد. با این حال، مکانیزمهای بازخورد لمسی در اندامها و به ویژه زبان، تا حد زیادی پنهان مانده بود، زیرا مشاهده مستقیم آن دشوار است. فناوریهای نوین همچون دوربینهای پرسرعت و الگوریتمهای یادگیری ماشین، اکنون امکان رصد این ارتباطات را برای محققان فراهم آوردهاند.

چند سال پیش، تیم تحقیقاتی دانشگاه کرنل روشی برای مطالعه کنترل جنبشی زبان در موشها در حین لیسیدن آب طراحی کردند. مشاهدات نشان داد موشها به صورت دورهای و با فرکانس شش تا هشت بار در ثانیه آب میخورند. محققان با بهرهگیری از الگوریتمهای یادگیری عمیق برای تحلیل ساعتها فیلمبرداری با سرعت دو کدر در هر میلیثانیه، وجود یک معماری مغزی بسیار محفوظ و پیچیده را در موشها اثبات کردند.

دستاوردهای این سطح در مغز، معمولاً قابل تعمیم به انسانها هستند. این کشف، افقهای تازهای را برای تحقیقات آینده در حوزههای گفتار، کنترل لمسی پیچیده زبان و همچنین رباتیک هوشمند مصنوعی گشوده است.