ยีนคณิตศาสตร์ที่ปลาใช้ในการนับอาจช่วยเรารักษาโรคทางระบบประสาทของมนุษย์ได้

Fish กำลังช่วยนักวิจัยติดตามต้นกำเนิดของการคำนวณทางคณิตศาสตร์ของสมอง รายงานการทบทวนใน Frontier in Neuroanatomy ทีมงานระหว่างประเทศได้ตรวจสอบสิ่งพิมพ์มากกว่า 200 ฉบับ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าปลารับรู้ปริมาณโดยใช้ส่วนต่างๆ ของสมองที่คล้ายคลึงกันเช่นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนก การวิจัยยังคงดำเนินการอยู่เพื่อค้นหาวงจรสมองเฉพาะที่ทำให้การประมวลผลตัวเลขเป็นไปได้ แต่การค้นพบนี้สามารถช่วยรักษาโรคของมนุษย์ที่ทำให้ความสามารถในการคำนวณลดลงในที่สุด

14 กรกฎาคม 2022 พรมแดนใน

Prof. Giorgio Vallortigara ผู้เขียนที่เกี่ยวข้องจากมหาวิทยาลัย Trento ในอิตาลี กล่าวว่า “ปลาเปรียบได้กับสัตว์อื่นๆ ในแง่ของปริมาณ” “มีสปีชีส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปลาม้าลาย ซึ่งเป็นแบบจำลองในอุดมคติสำหรับการศึกษาฐานระดับโมเลกุลและพันธุกรรมของความรู้สึกของปริมาณ สิ่งนี้อาจมีนัยสำคัญสำหรับโรคทางพัฒนาการทางระบบประสาทที่ส่งผลต่อการรับรู้จำนวน เช่น พัฒนาการผิดปกติ ซึ่งทำให้ทักษะทางคณิตศาสตร์ลดลงถึง 6% ของเด็ก”

บทเรียนจากปลา

การประเมินปริมาณมีความสำคัญต่อการอยู่รอดของปลา Vallortigara และผู้ทำงานร่วมกันของเขาเริ่มต้นด้วยการศึกษาเชิงพฤติกรรมที่แสดงให้เห็นว่าปลาเป็นคู่แข่งกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกในการตระหนักถึงความแตกต่างระหว่างอาหารในปริมาณมากหรือน้อย เช่น อาหารหรือปลาอื่นๆ

การตรวจสอบหลายครั้งยังใช้พฤติกรรมเพื่อพยายามทำความเข้าใจว่าปริมาณที่วัดได้ของปลา แต่ทีมของ Vallortigara พบว่าสิ่งนี้จำเป็นต้องดูอย่างใกล้ชิดในระดับเซลล์และพันธุกรรม เพื่อตอบคำถามเหล่านี้ นักวิจัยได้ใช้การถ่ายภาพสมองเพื่อแสดงให้เห็นว่าปลาใช้สมองส่วนที่เทียบเท่ากับสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ

Vallortigara กล่าวว่า “ปัญหาเปิดอีกประการหนึ่งคือการคำนวณปริมาณเชิงตัวเลขเป็นสมบัติที่เป็นนามธรรมจริง ๆ หรือว่าสัตว์มักจะคิดเกี่ยวกับตัวเลขโดยอิงจากสัญญาณอื่นๆ จากสภาพแวดล้อม (เช่น พื้นที่ผิว ความยาวของรูปร่าง หรือความหนาแน่น)” “อย่างไรก็ตาม มีการอธิบายการทดลองในการทบทวนนี้ซึ่งแสดงให้เห็นว่าปลาจำนวนมากล้วนถูกใช้โดยแท้จริง”

วิวัฒนาการของคณิตศาสตร์

ในระดับที่ละเอียดยิ่งขึ้น การศึกษาอื่น ๆ ได้เข้าใกล้การค้นหาเซลล์ประสาทเฉพาะที่สร้างวงจรที่ประมวลผลปริมาณ ซึ่งรวมถึงเซลล์เฉพาะสำหรับปริมาณที่ไม่ต่อเนื่อง การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมยังเผยให้เห็นว่ากลยุทธ์เหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันอย่างไรระหว่างสายพันธุ์ต่างๆ

“คำถามใหญ่ต่อเนื่องคือกลไกของการรับรู้ปริมาณในส่วนต่างๆ ของอาณาจักรสัตว์มีวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษร่วมกันหรือแยกจากกันอันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการมาบรรจบกันภายใต้แรงกดดันที่เลือกสรรที่คล้ายคลึงกัน” Vallortigara กล่าวเสริม

ในระดับพันธุกรรม ระบบแบบจำลองเช่น zebrafish นั้นใกล้เคียงกับมนุษย์อย่างน่าประหลาดใจ และนักวิจัยหลายคนได้ใช้ zebrafish เพื่อทำความเข้าใจความบกพร่องในการเรียนรู้ของมนุษย์ให้ดีขึ้น