الشوارب بديلًا عن أصابع اليد لاستكشاف الأشياء

لدى البشر أطراف أصابع مدهشة، كما أنها حساسة يُمكن تحريكها فوق الأشياء لنشعر بملمسها وحجمها وشكلها، وهذا يعني أن نعتمد حركات مختلفة وفق ما نريد أن نشعر به تجاه شيء ما. فمثلًا نضغط  على الأشياء لنحكم على الملمس، ونستشعر الحواف لنحكم على الحجم والشكل.

تُظهر القدرة على تبني استراتيجيات حركية مختلفة أنه يمكننا التحكم بدقة في حركات أصابعنا مثل حواف الأشكال وأسطح الأنسجة. هذا يعني أننا نتمتع بمستوى عالٍ من التحكم في إدراكنا الحسي، ما يُطلق عليه اسم استشعار اللمس النشط. إذ لا تمتلك معظم الثدييات أطراف أصابع متحركة أو حساسة مثل البشر. بدلاً من ذلك، لديها شعيرات حساسة أو شوارب على وجوهها، تُستخدم لتوجيه الحركة والبحث عن الطعام واستكشاف الأشياء. وقد دأب علماء الأعصاب على دراسة الشعيرات لعقود من الزمن، وخاصة في فئران التجارب في محاولة لفهم كيفية معالجة الإشارات من الشعيرات في الدماغ. لكننا الآن فقط ندرك أن الشعيرات تتحرك أيضًا باستراتيجيات مذهلة، تمامًا مثل أطراف أصابع البشر.

يُمكن للجرذان وبعض الثدييات الأخرى تحريك هذه الشوارب جيئة وذهابًا في عملية تسمى "الخفق"، وهي من أسرع الحركات التي يمكن أن تقوم بها الثدييات، حيث يحدث ما يصل إلى 25 مرة في الثانية في الفئران.

عندما تتلامس الجرذان مع الأشياء، فإنها تتبنى أيضًا حركات شعيرات أخرى. يتضمن ذلك تجميع شعيراتهم لجعل المزيد منها يلمس سطحًا. لكن لم يعرف أحدًا ما إذا كانت الحيوانات قادرة على تكييف حركات الشوارب خصيصًا لأداء مهام مختلفة. لذا فإن استكشاف مثل هذه الحركات المهمة سيكون اكتشافًا مثيرًا لأنها تشير إلى مستوى دقيق من التحكم في أجهزة الاستشعار والإدراك.

كانت الخطوة الأولى للإجابة على هذا السؤال المهم هي اختيار الأنواع المرشحة المحتملة لإجراء الأبحاث، إذ تمتلك حيوانات مثل الفقمة وأسد البحر والفظ شعيرات سميكة وطويلة، ما يجعل قياسها أسهل بكثير من تلك الشعيرات التي تمتلكها حيوانات أصغر حجمًا مثل الجرذان.

كما أن لديها أيضًا بعضًا من أكثر الشعيرات حساسية من أي حيوان ثديي، حيث تمكنهم اكتشاف القوام والأشكال بنفس حساسية أطراف الأصابع البشرية، حتى في الماء البارد عندما تتخدر الأصابع البشرية. هذه العوامل، بالإضافة إلى قدرتها على التمييز بين الأشياء بناءً على الحجم والشكل، جعلت أسود البحر في كاليفورنيا موضوعًا مثاليًا لتجارب العلماء حول حركات الشعيرات الخاصة للقيام بمهام محددة.

من أجل ذلك تم تدريب أسد البحر على مهمة تمييز النسيج باستخدام شعيراتها فقط، لإيجاد جسمًا متوسط ​​الحجم على شكل سمكة من بين الأسماك الأخرى المشتتة للانتباه. وقد تمكنت أيضًا من القيام بمهمة تمييز الحجم المتمثلة في العثور على سمكة متوسطة الحجم من بين عوامل تشتيت الانتباه الأخرى، فضلًا عن مهمة بصرية تتمثل في العثور على سمكة رمادية من بين المشتتات الملونة الأخرى (تستخدم أسود البحر حركات شارب صغيرة جدًا في المهام البصرية).

تمكن العلماء من تصوير أسد البحر وهو يقوم بالمهام آلاف المرات، وتعقب مواضع شعيراتها ورأسها في مقطع فيديو.

بالنظر إلى البيانات ومقطع الفيديو، كان من الواضح أن أسد البحر قام بحركات خاصة بالمهمة عن طريق شعيراته. إذ شعر بحواف الأشكال المختلفة. كما يتم استخدام استراتيجيات الحركة المحددة من قبل البشر بأطراف أصابعنا. وقد مكنت القدرة على تبديل استراتيجيات استكشاف الشعيرات بين المهام اللمسية لأسد البحر من إكمال المهام بكفاءة. إذ استطاع إيجاد السمكة الصحيحة في جميع التجارب تقريبًا واتخذ القرارات بسرعة، في أقل من نصف ثانية. كما أظهرت لقطات فيديو لأسود البحر الأخرى أنهم يستخدمون نفس الاستراتيجيات، لذلك يعتقد العلماء أن هذا قد يكون شائعًا بين أسود البحر في كاليفورنيا بشكل عام.

المصدر: Theconversation