قطب‌نمای داخلی مغز

همه قطب‌نماهای عصبی شامل سلول‌های مغزی با جهت شلیک ترجیحی هستند به این معنی که وقتی سر در جهت خاصی قرار می‌گیرد به طور مداوم شلیک و انتقال‌دهنده‌های عصبی را پخش می‌کنند. اما آنها چگونه متوجه می‌شوند چه زمانی این اتفاق می‌افتد؟ اول این‌که داده‌های بصری از چشم‌ها وجود دارد. دوم، مغز متکی به حس عمقی است که موقعیت اندام را ردیابی می‌کند. سوم، عوامل قطب‌نما در سیستم دهلیزی (گوش داخلی) که از حلقه‌های پر از مایع برای تخمین موقعیت سر استفاده می‌کند. مغز انسان نقشه‌ای از محل قرارگیری بدن دارد و از حواس بسیاری از جمله بینایی، صدا، سیستم دهلیزی و حس عمقی استفاده می‌کند. این چیزی است که به ما اجازه می‌دهد به اطراف اتاق نگاه کنیم، چشمان‌مان را ببندیم و بدون برخورد با چیزی چند قدم برداریم.قطب‌نمای داخلی برای این سلول‌های «مکان» و «شبکه» بسیار مهم است و اطلاعات زنده را در مورد این‌که انسان به کجا اشاره می‌کند، ارائه می‌دهد. از آنجا که ما در یک دنیای سه بعدی زندگی می‌کنیم، مغز باید یک محور عمودی را نیز دنبال کند و به نظر می‌رسد این اتفاق در بخشی از مغز به نام قشر پشت طحالی رخ می‌دهد.
برای درک این‌که چگونه اطلاعات بصری بر قطب‌نمای داخلی مغز تأثیر می‌گذارد، محققان موش‌ها را در حالی که فعالیت عصبی مغز را ضبط می‌کردند، در معرض دنیای مجازی گمراه‌کننده قرار دادند. این تیم، قطب‌نمای داخلی مغز را با دقت خیلی زیادی با استفاده از آخرین فناوری ضبط نورون ثبت کردند. این توانایی برای رمزگشایی دقیق جهت داخلی سر به محققان امکان داد تا بررسی کنند چگونه سلول‌هایی که قطب نمای داخلی مغز را تشکیل می‌دهند از توانایی مغز برای جهت‌گیری مجدد در محیط در حال تغییر پشتیبانی می‌کنند.
به طور خاص، تیم تحقیقاتی پدیده‌ای را شناسایی کردند که آنها آن را «بهره شبکه» می‌نامند که به قطب‌نمای داخلی مغز اجازه می‌دهد پس از سرگردانی جهت‌گیری کند؛ گویی مغز سازوکاری برای اجرای «دکمه تنظیم مجدد» دارد که امکان تغییر جهت سریع قطب‌نمای داخلی خود را در موقعیت‌های گیج‌کننده فراهم می‌کند. این یافته‌ها ممکن است در نهایت توضیح دهد چگونه سیستم‌های واقعیت مجازی می‌توانند به‌راحتی، حس جهت‌گیری ما را کنترل کنند و نشان می‌دهد چگونه رویکردهای تجربی و محاسباتی با هم می‌توانند درک ما را از فعالیت مغز که رفتار را تحریک می‌کند، ارتقا دهند. همچنین این یافته‌ها پیامدهای قابل توجهی برای بیماری آلزایمر دارند. از اولین علائم شناختی آلزایمر این است که افراد حتی در محیط‌های آشنا دچار سردرگمی و گمراهی می‌شوند. محققان انتظار دارند درک بهتر از نحوه عملکرد قطب‌نما و سیستم ناوبری داخلی مغز، منجر به تشخیص زودتر و ارزیابی بهتر درمان‌های بیماری آلزایمر شود.