תַקצִיר
קֶשֶׁברְאִיָּתִיהואתהליךהמאפשרלשיםלבלפרטיםהנקלטיםדרךהעיניים。מטרתולמקדאותנובדבריםהחשוביםלנו,תוךהימנעותמהסחותדעת。מחקרהעוסקבקשבראייתינחוץעבורמגווןתחומיםבחיינוובהםטיפולבהפרעותקשבופיתוחיםטכנולוגייםדוגמתרכביםאוטונומיים。יצדניגיםל?והאםניתןלעשותזאתבעזרתחיהשהתפתחהבנפרדמאיתנובמשך300מיליוןשנים吗?מסתברשכּן。הַתִּנְשֶׁמֶתהיאמיןשלדורסלילה,קרובתמשפחהשלהינשוּפיים。היאמתמחהבצַּיִדבתנאיםקשיםבזכותמערכותראייהושמיעהחדותבמיוחד。משוםכך,תנשמותמשמשותחייתמוֹדֶלחשובהבחֵקֶרמערכותחושיםוקשב,והןאףמלמדותאותנורבותעלעצמנו,בניהאדם。במאמרזהנספרעלכךועוד,מנקודתמבטהשלחוקרתהמוח。
מהוקֶשֶׁב吗?
בצעירותיתהיתילאפעם——מדועאחינוסעלביתספרמיוחדלילדיםעםהפרעותקשב吗?ל?ה,כשגדלתיתרגשתינוכחההבנהשישבאפשרותילחקורלעומקאתהמנגנוןשכנראהאחראילכך,הַקֶּשֶׁב。ככלשלמדתי,כךגיליתיעדכמהמדוברבתהליךמורכב。קשבמתחילבקליטתמידעמהסביבהדרךאיבריהַחִישָׁה(עיניים,אוזניים,אףוכדומה);ממשיךבעיבודהמידעעלידיהמוחומסתייםלרובבהפנייתהמבטאוהגוףאלעֵבֶרמוקדענייןכלשהו;!?התשובהבהמשך。
ל
לִחְיוֹתבעולםשבואנחנומוצפיםבגירוייםמהסביבהבכלרגענתון,זומשימהמאתגרתבמיוחד。?,。למעשה,כלפעולההנראיתלנוכפשוטה,מְלֻוָּהבסינוןשלמידערבהמגיעמהסביבה。יְכָלְתָּםשלבעליהחייםלהתרכזבפרטיםחשובים,היאבעלתחשיבוּתהישרדותיתגבוהה。;מציאתבן/בתזוגראוייםוהימנעותמִסַּכָּנוֹת,התפתחלאורךמאותמיליונישניםמנגנוןהקשב。
מנגנוןזהרגישלהיבטיםרביםשלהחייםכגוןמצברגשי;יֶדַעוזיכרון;עֵרָנוּתועוד。גירוייםרביםהמתקבליםדרךקולטניהחישׁההשונים,מגיעיםלאזורבמוחאשרנקראהתלילהעליון.שָׁםמתבצעתִּעְדּוּףשלהם,ונקבעעדכמההםהיובולטיםלעומתגירוייםאחרים。גירויייחשבבולטככלשיהיהעוצמתייותר,שונהומפתיע。נוסףעלתעדוףשלכלגירוי,נשמרייצוגשלמיקומובמרחב。שלבזהנקראמיפויבּוֹלְטוּת(איור1).בהמשךהתהליך,המידעעוברעיבודמסובךיותרויותרבאזוריםנוספיםבמוח。כלומר,עלהמידעשנשמרלגביבוֹלטוּתומיקוםהגירוי,מתווסףמידעלגביתכונותהגירוי(צבע,תֶּדֶרצלילוכדומה)。כמוכןמתווסףמידעבאשרלעדכמהישנהּהלימהביןהגירוילביןהצורךהרגעילהגיבאליו(לצורךהמחשה,עדכמהאדםזקוקלהושיטידלפיצהכאשרהוארעבלעומתכשהואשָׂבֵע)。לאחרמסעפתלתלשנמשךחלקיקישניות,המידעשנצברמגיעלאחדמיעדיוהעיקריים——אזורבמוחשאחראיעלהוצאהלפועלשלתנועותעינייםוראש。שָׁם,ניתנתפקודהלשריריםהמעורביםבהפנייתהמבט,ואצלחיותמסוימותהאוזניים,אשרמוסטיםלְעֵבֶרהמוקדהמרחבישבוהופיעהגירוישנבחרכמשמעותיביותר。
לפיכך,קשבראייתי,המכונהגםקשבחזותי/ויזואלי,הואעיבודקִשְׁבִּישלמידעהמתקבלדרךקולטניהאורשבעיניים。זהוסוגהקשבהנחקרביותרבְּשֶׁלהעובדהכיניסוייםהמתבססיםעלחושהראייההםהנוחיםביותרלביצוע——בבעליחייםבכלל,ובבניאדםבפרט。מגווןמדעניםמשתמשיםבכליםשוניםוייחודייםכדיללמודעודעלהמנגנוןהמרתקהזה,מפסיכולוגים,דרךביולוגיםואקולוגיםועדלפילוסופים。
תנשמתלבנהממוקדתמטרה
התנשמתהלבנה(Tyto alba)היאמיןשלדורסלילה,ממשפחההמקבילהלמשפחתהינשופיים。בדומהלבניאדם,נקבהוזכרממשפחתהתנשמתייםשנהייםזוג,לרובמזדקניםיחד。הםמגדליםיחדצאצאיםודואגיםלהםלמזוןולחוֹםעדאשריגדלוויעזבואתהקן。התנשמתניזונהבעיקרממכרסמים,אךגםמעופותקטניםומזוחלים,שאותםהיאצדהבחשכתהלילהתוךתעופהחרישיתומדויקת。לְשֵׁםכךהיאמשתמשתביכולתיוצאתמןהכללשלאִכּוּןקול(זיהוישלמקוםבמרחבשממנומגיעצלילמסוים),ובראייהחדהגםבתנאיאורירודים。
בתחילתשנותה-60שלהמאההקודמת,בעולםמדעישבוחייתמוֹדֶלעיקריתהייתהמזונהּשלהתנשמת,העכבר,הֵחֵלמָסָאקָאזוּ”מַרְק”קוֹנִישִׁיאתדרכוהמחקרית。קונישיהיהמדעןמוחוהתנהגותמהמכוןהקליפורנילטכנולוגיה(加州理工学院),אשרהתמחהבעופות。אחדהעופותהבולטיםבמחקרוהיההתנשמתהלבנה。כחלקמעבודתו,קונישיגילהאתכישוריהַצַּיִדהמופלאיםשלתנשמות(איור2).עובדהזוגרמהלולהביןאתהפוטנציאלהרבשלהתנשמתלְשַׁמֵּשׁחייתמודל,ביןהשארעבורניסוייםהקשוריםבהפנייתתשומתהלבאלעֵבֶרגירויבולט[1].בעקבותיו,חוקרימוחנוספיםהחלולהשתמשבתנשמותבמעבדותיהם。
לבחירתחייתהמודלנודעתחשיבותרבּה,וישלהתאיםעדכמהשניתןביןשאלתהמחקרלביןתכונותהחיה。באשרלתנשמות,מחקריםרביםלאורךהשניםהראוכיבזמןביצועמטלההמערבתקשב,ישנםמבניםבמוחהּשלהתנשמתהפועליםבאופןדומהמאודלמבניםבמוחהאדם。יתרהמזומבחניקשבהתנהגותיים,כמולדוגמאמבחןאיתורשלחפץמסוייםביןהרבהחפצים,מצביעיםעלתבניתתגובהדומהבתנשמותובבניאדם[2].לכן,עבודהעםתנשמותמציעהערךמוסףמשמעותיבדמותהשוואהואףהשלכהשלהממצאיםעלמנגנוןהקשבבבניאדם。
התהליךהמחקרישביצענו
עלפיחוקריאבוֹלוּציהרבים,לפניכ-300מיליוןשניםהֵחֵלָּההיפרדותביןמחלקתהיונקיםלמחלקתהעופות。,אכלומריבריגוףשעדאזהיומשותפיםלשתיהמחלקותעברושינוייםכךשיתאימויותרויותרלסביבתהחייםהמשתנהשלהחיה,כמולמשלהתפתחותזרועותלעומתכנפיים。במעבדהשלנואנוטועניםכילמרותההתפתחותהמשמעותיתשלמוחהיונקיםבמהלךהאבולוציה,כמהאזוריםהקשוריםבעיבודקשבראייתישמרועלמבניהםועלתפקודיהם。כדילהוכיחאתהטענה,עלינולהשוותביןמנגנוניקשבשליונקיםוביןמנגנוניקשבבְּקֶרֶבמחלקותבעליחייםאחרות。כיווןשתנשמותמהוותמודלמוצלחבחֵקֶרהקשב,בחרנולהשתמשבהןעבורההשוואהביןיונקיםוביןעופות。
שאלתהמחקרשהובילהאותנוהייתהכיצדפועליםאזוריםשוניםבמוחהתנשמתבעתביצועמטלהקִשְׁבִּית?כדילדייקאתהתשובהיצרנופרויקטיםנפרדיםשבהםבדקנוכמהסוגיות:כיצדמתרחשמיפויבולטותבתליליםהעליוניםשלתנשמות?באיזהאופןמועברביןאזורימוחשוניםמידעלגבישניגירוייםהמתחריםבבולטותשלהם吗?האםניתןלִצְפּוֹתבתנשמתמבצעתמבחןקשבראייתיולנחשמתוךכךכיצדפעלואזוריהקשבשלה吗?
לאחרמכןעיצבנוניסוייםפיזיולוגייםוהתנהגותייםשכללוכמהכליםושיטותמחקר。תחילהיצרנואתהמטלההָרְאִיָּתִיתשבההתנשמתצפתהבמהלךהניסויים;צמדעיגוליםמופיעיםבמקוםקבועובמרחקקבועזהמזה。כלעיגולמתרחבבמהירותשונהונעלם。הופעהזוגיתזוחוזרתעלעצמה,כאשרהפערביןהמהירויותמשתנהבכלחזרה(איור3).כךנוצרתבכלהופעהתחרותביןהמהירויותשלשניהעיגוליםוביןגודליהם,ולכןלכלעיגולבוֹלטוּתשונהבהשוואהלמתחרהשלו。במטלהזומשתתפותתנשמותבשנימצביםשונים:תנשמתמתנהגת——התנשמתחופשייהלעוף,אךבוחרתלעמודמולמסךולִצפותבגירוייםבתמורהלמזון(סרטון1);תנשמתמאולחשת——מטושטשתבגזצחוקומקובעתמולמסך。באמצעותהתנשמתהמאולחשתאנובוחניםפעילותמוחית。בעזרתמיקרוסקופובידייםמיומנות,אנומחדיריםלמוחהחיהאֶלֶקְטְרוֹדָה(מחטעדינהבמיוחדשבאמצעותהניתןלחושבפעילותחשמליתשלהמוח)בשיטההנקראתאלקטרוֹפיזיוֹלוֹגיה.מאחרשבתוךהמוחאיןחיישניכאב,והודותלאִלְחוּשׁ,החיהאינהמרגישהבאלקטרודה。
ניקר
▪▪סים▪ניסיים▪צ▪יםניל▪ננים。מטרתשלבזהבמחקרהיאלהסיקמסקנותולענותעלשאלותהמחקרמתוךהתוצאותשנאספו。עבורניתוחהנתוניםשלהניסויההתנהגותי,השתמשנובתוכנתמחשבהעוקבתאחריתנועותהראששלהתנשמת。גילינוכיככלשפערהמהירויותביןשניגירוייםהיהגדוליותר,כךהתנשמתהפנתהאתמבטהמהריותר(איור3 b(איור3 c),אלעֵבֶרהעיגולבעלהמהירותהגבוההיותר。כלומר,ככלשגירויבולטיותרלעומתהאחר,כךהואמושךיותראתתשומתליבהשלהחיה。דברזהודאינשמעלכםמובןמאליו,אךבמדעכמובמדע(ובדומהלמערכתהמשפטית)——איןעֻבְדּוֹתללאהוכחות。
מניתוחהנתוניםשנאספובמסגרתניסויהאלקטרופיזיולוגיה,ראינוכיצדהפעילותהמוחיתבתלילהעליוןמתחזקתכאשרהפערביןמהירויותהגירוייםגָּדֵל。לכןהסקנו,כיככלשגירויאחדבולטיותרבהשוואהלאחר,כךהפעילותהמוחיתחזקהיותר,וכפועליוצאהתגובהההתנהגותית(הפנייתמבט)מהירהועוצמתיתיותר。נוסףעלכךגילינוממצאמפתיעמאוד,שלפיוהייצוגשלמיקוםהגירוישנוצרבתלילהעליוןנעלםבאזוריעיבודקשבאחריםבמוח,שאותםבדקנו。תוצאהזוהובילהאותנולשאלתמחקרחדשה,שעליהאנומנסיםלענותכיום:אםהמיקוםהמרחביאכןלאקייםבאזוריעיבודקשבנוספיםבמוח,כיצדהחיהיודעתהיכןממוקםהגירויהחשובשאליותצטרךלהפנותאתמבטהּ吗?
השלכותהמחקרבחייהיומיום
כיום,האנושותנהניתמהפירותשהניבחֵקֶרהקשבלאורךהשנים。אנומביניםעתהיותרכיצדהמוחמְתַפְקֵדותופסאתהעולםבקרבהמתמודדיםעםאוֹטִיזְם(הפרעתהתפתחותהמשׂתרעתעלקשתמצביםודרגותחומרהשונים,ומקשהעלהלוקהבהלקייםאינטראקציהתקשורתיתוחברתית);בעיותקשב;פגי。במישוראחר,חקרהקשבמאפשרלנולְפַתֵּחַטכנולוגיותכמורכביםאוטונומייםהמתמודדיםעםמידעראייתי,מסנניםאותוומגיביםלשינוייםבזמןאמת,תוךכדיתנועה。בעתיד,אנומקוויםכיממצאיהמחקרשלנוישמשוחוקריםמתחומיםשוניםבמטרהלקדםאתהעולם!
מילוןמונחים
ליל;Optic Tectum:↑מבנהבמוחהמקבלמידעמאיבריחישהשונים,ובומתבצעעיבודקשביראשוני。
(显著性映射):↑。במסגרתומתבצעתהשוואהביןמאפייניםפיזיקלייםשלהגירויים(כמועוצמהוכיווןתנועה),ונוצרתמפההמייצגתאתמיקומיהםוייחודיותםבמרחבהאמיתישלהחיה。
קenter enter enterרenter enter enterי(视觉关注):↑תהליךהמתרחשבאזוריםרביםבמוח,ומאפשרהתמקדותבמידענחוץהמתקבלמהעינייםתוךהתעלמותממידעמיותר。
声源化(声源化):声源化(声源化):声源化(声源化):声源化(声源化):↑היכולתלאתרכיווןומרחקשלמקורקול。
ייֹדֶל(模型动物):↑לרובחייתמעבדה(בניגודלחיותברהמשמשותבמחקרשדה,אוחיותמשקהמשמשותבחקלאות)。נבחרתחיהבעלתתכונותהמאפשרותלערוךמחקרשתוצאותיועשויותלשפוךאורעלהביולוגיהשלחיותאחרות。
אלקטרופיזיולוגיה(电生理学):↑תחוםמחקרמדעיהבוחןפעילותחשמליתשלמרכיביהמוח——מתאיעצבבודדיםועדהמוחהשלם。
ינטרסים
המחבריםמצהיריםכיהמחקרנערךבהעדרכלקשרמסחריאופיננסישיכוללהתפרשכניגודאינטרסיםפוטנציאלי。
מקורות
[1]↑克努森,E. I.和小西,M. 1979。谷仓猫头鹰(Tyto alba)的声音定位机制。j . Comparat。杂志,133:13-21。doi: 10.1007 / BF00663106
[2]↑Lev-Ari, T., Zahar, Y., Agarwal, A.和Gutfreund, Y. 2020。谷仓猫头鹰返回抑制的行为和神经元研究。科学。代表。10:1-12。doi: 10.1038 / s41598 - 020 - 64197 - 9