دراسة : السبب في عدم اهتزاز الأرض ودورانها عند الركض

درس العلماء في جامعة توبنجن لأول مرة تفاعل الإدراك البصري وحركات الرأس باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي .

السبب وراء ثبات العالم بينما نحن نتحرك
يقوم علماء الأعصاب في جامعة توبنغن بالتحقيق في تفاعل الإدراك البصري وحركات الرأس مع التصوير بالرنين المغناطيسي، فكل حركة رأس تغير صورة بيئتنا التي تدخل أعيننا، وما زلنا ندرك حتى الآن أن العالم مستقر وثابت، وهذا لأن دماغنا يصحح أي تغيرات في معلوماته البصرية بسبب حركات الرأس هذه .

للمرة الأولى في العالم، قام عالمان في مركز فيرنر ريشاردت ومركز العلوم العصبية التكاملي (CIN) التابع لجامعة توبنغن، بإدارة هذه المهمة الصعبة التي تتمثل في مراقبة عمليات التصحيح في الدماغ باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)، ودراستهم التي نشرت في NeuroImage تحمل تأثيرات بعيدة المدى على فهمنا لتأثيرات الواقع الافتراضي على دماغنا .

معلومات حول الدماغ
حتى في الوقت الذي نتحرك فيه ، تبدو بيئتنا مستقرة بالنسبة لنا، لأن الدماغ يوازن باستمرار المدخلات من الحواس المختلفة، وتتم مقارنة المنبهات المرئية وتصحيح المدخلات من إحساسنا بالتوازن، بالمواضع النسبية لرأسنا وجسمنا، والحركات التي نؤديها، النتيجة : عندما نسير أو نركض لا يدور تصورنا للعالم المحيط بنا، ولكن عندما لا تتناسب المنبهات البصرية وتصورنا للحركة معا فإن هذا التوازن في الدماغ ينهار .

ربما يكون أي شخص قد استكشف عالم الخيال من خلال نظارات الواقع الافتراضي التي تواجه هذا الانفصال، حيث تراقب النظارات حركات الرأس بشكل مستمر، ويقوم الكمبيوتر بتعديل مدخلات الرؤية للأجهزة، ومع ذلك، يؤدي استخدام نظارات الواقع الافتراضي لفترة طويلة غالبا إلى الدوار الحركي، حيث تفتقر أنظمة الواقع الافتراضي حتى للدقة المطلوبة للحصول على المعلومات البصرية وحركات الرأس لتكون متوافقة تماما .

من قام بهذه الدراسة
حتى الآن لم يتمكن علماء الأعصاب من تحديد الآليات التي تمكن الدماغ من تنسيق الإدراك البصري والحركي، إن الدراسات الحديثة في مواضيع الإنسان مثل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ” fMRI ” تواجه مشكلة معينة وهي أنه لا يمكن الحصول على الصور إلا من الرأس وهو في وضع الراحة أي ” التمدد ” .

لذا فقد طور اثنان من علماء الأعصاب في جامعة توبنغن وهم : أندرياس شندلر وأندرياس بارتلز، جهازا متطورا للتحايل على هذه المشكلة، وهم الآن قادرون على توظيف الرنين المغناطيسي الوظيفي لمراقبة ما يحدث في الدماغ عندما تتحرك رأسنا بينما ندرك المناسب – أو غير المناسب – بالنسبة للمنبهات البصرية والحركية .

تفاصيل الدراسة
من أجل القيام بذلك دخلت الأشخاص التي ترتدي نظارات الواقع الافتراضي الماسح الضوئي fMRI المعدلة خصيصا في هذه الماسحة الضوئية، وسرعان ما ثبتت وسائد الهواء التي يتحكم بها الكمبيوتر في الرؤوس مباشرة بعد الحركة، وأثناء حركات الرأس عرضت نظارات الواقع الافتراضي صورا كانت متطابقة مع الحركات، وفي حالات أخرى عرضت النظارات صورا غير متناسبة مع حركات الرأس، عندما استقرت وسائد الهواء على الرؤوس بعد الحركات تم تسجيل إشارة الرنين المغناطيسي الوظيفي .

ويوضح أندرياس شندلر هذا الإجراء قائلا : مع تقنية fMRI، لا يمكننا قياس النشاط العصبي مباشرة، حيث تظهر fMRI فقط تدفق الدم وتشبع الأكسجين في الدماغ. عادة، يعتبر التأخير الذي يظهره fMRI بعد عدة ثوان عيبا، ولكن في دراستنا، كان ذلك ذو فائدة حقيقية. حيث تمكنا من تسجيل اللحظة التي كان فيها دماغ الشخص يعمل على توازن حركة رأسه والصور المعروضة من خلال نظارات الواقع الافتراضي. وكنا قادرين على القيام بذلك بعد عدة ثوان. وعندما يكون رأس الشخص ثابتا، يكون مستريحا بالفعل على وسادة الهواء، وعادة لا تحدث حركات في رأسه ولا تتأثر الصور الدماغية، ولكننا تجاوزنا هذا النظام، إذا يمكن استخدام هذا التعبير .

نتائج التجربة
بهذه الطريقة يمكن للباحثين أن يلاحظوا دماغ الإنسان السليم الذي لم يتم فحصه حتى الآن، وبشكل غير مباشر في بعض المرضى الذين يعانون من آفات الدماغ. نتيجة لذلك، تظهر منطقة واحدة في القشرة الخلوية المعزولة نشاطا مرتفعا كلما كان عرض الواقع الافتراضي (VR) وحركات الرأس محاكية لبيئة مستقرة بشكل متساو. وعند تعارض الإشارتين، يختفي هذا النشاط المتزايد. هذه الملاحظة صحيحة أيضا في عدد من المناطق الدماغية الأخرى المسؤولة عن معالجة المعلومات البصرية في الحركة .

الطريقة الجديدة والنتائج تفتح الباب لدراسة أكثر تركيزا للتفاعلات العصبية بين الحركة والإدراك البصري، وعلاوة على ذلك فقد أظهر باحثون في توبنغن لأول مرة ما يحدث في المخ عندما ندخل عوالم افتراضية .