برای مشاهده نتایج کلید Enter و برای خروج کلید Esc را بفشارید.

دلیل مبهوت شدن در مواجهه با موقعیت خطرناک

سروتونین همان ماده شیمیایی است که سبب فلج شدن موقعیت بدن در هنگام وحشت زده شدن و مواجهه با موقعیت‌های خطرناک می‌شود. این واکنش بدن از همان نوعی است که سبب مبهوت شدن گوزن در مواجهه با نور چراغ خودرویی که با سرعت به سمت او در حال حرکت است، می‌شود. در این مطالعه که توسط محققین دانشگاه کلمبیا بر روی مگس‌ها انجام گرفته نشان داده است که هنگامی که یک مگس تغییری غیرمنتظره از محیط اطراف خود، مانند لرزش ناگهانی را تجربه می‌کند، آزاد شدن سروتونین سبب می‌شود تا به معنای واقعی کلمه و به طور موقت پرواز را متوقف کند.

این یافته‌ها که در مجله Current Biology منتشر شده است، باعث گسترده شدن دایره ادراک دانشمندان از این واکنش رایج و پدیده اسرارآمیزی می‌شود که تقریبا در تمامی حیوانات از مگس گرفته تا ماهی و آدمیزاد دیده می‌شود.

ترشح سروتونین در موقعیت های خطرناک

ترشح سروتونین در موقعیت های خطرناک دلیل مبهوت شدن

محقق اصلی مقاله، دکتر ریچارد مان از موسسه مطالعات مغزی دانشگاه کلمبیا می‌گوید: «تصور کنید که در اتاق نشیمن با خانواده خود نشسته‌اید و به طور ناگهانی برق‌ها می‌رود یا زمین شروع به لرزیدن می‌کند. واکنش شما و خانواده‌تان این‌گونه خواهد بود: ابتدا بهت‌زده شده و خشکتان خواهد زد و سپس به مکانی امن پناه خواهید برد. ما در این مطالعه نشان دادیم که ترشح سریع سروتونین در سیستم عصبی باعث آن فلج شدن اولیه می‌شود. و از آنجایی که سروتونین در ما انسان‌ها هم وجود دارد، این یافته‌ها در مورد علت مبهوت ماندن و خشک شدن ما نیز توضیح می‌دهد.»

بیشترین کارکرد سروتونین در مغز مرتبط با تنظیم خلق‌وخو و احساسات عاشقانه است. اما تحقیقات قبلی در مورد مگس‌ها و مهره‌داران نشان داده است که سروتونین می‌تواند بر سرعت حرکت حیوانات نیز تاثیر بگذارد. هدف اولیه محققان دانشگاه کلمبیا درک کامل چگونگی تاثیر این ماده شیمیایی بر سرعت حرکت حیوانات بود.

تیم تحقیقاتی با استفاده از دستگاهی به نام FlyWalker که توسط محققان دانشگاه کلمبیا ساخته شده بود، موفق به تجزیه و تحلیل قدم‌به‌قدم مراحل پرواز مگس روی شیشه‌ای خاص شد. دانشمندان پس از مشاهده نحوه حرکت مگس‌ها، سطح سروتونین و ماده شیمیایی دیگری به نام دوپامین را در بند عصب شکمی مگس (VNC) که چیزی مشابه قشر ستون فقرات است را دستکاری کردند.

نتایج اولیه آزمایش نشان داد که آن دسته از نورون‌هایی که سبب تولید سروتونین در VNC می‌شوند با خاموش کردن گروه دیگری از نورون‌ها که بر سرعت مگس می‌افزایند، سبب کاهش سرعت آن‌ها می‌شود. آزمایش‌های تکمیلی مشخص کرد که سطح سروتونین می‌تواند تحت تاثیر شرایط مختلف، از جمله درجه حرارت‌های مختلف، گرسنگی، یا هنگامی که مگس به شکل وارونه در حال حرکت است، بر سرعت حرکت حشره تاثیر بگذارد.

دکتر کلر هوارد از دیگر نویسندگان مقاله می‌گوید: «بیشترین تغییرات ناشی از سروتونین وقتی مشاهده شد که در محیط اطراف مگس تغییرات سریعی رخ داد. در این حالت بود که مگس‌ها مبهوت می‌شدند.»

در ادامه تیم تحقیقاتی برای بررسی بیشتر واکنش مبهوت شدن، دو سناریوی مختلف را در نظر گرفت. در سناریوی اول چراغ‌ها را خاموش کرده و در سناریوی دوم حالتی مثل زلزله را شبیه‌سازی کردند.

در همان حین که محققان مگس‌ها را در معرض سناریوی خاموشی یا شبیه‌سازی زلزله قرار می‌دادند، ترشح سروتونین در آن‌ها را نیز دستکاری می‌کردند.

پرفسور مان که استاد بیوشیمی و بیوفیزیک مولکولی دانشگاه کلمبیاست می‌گوید: «ما کشف کردیم که وقتی یک مگس در حین  اجرای چنین سناریوهایی خشکش می‌زند، سروتونین همانند یک ترمز اضطراری عمل می‌کند. ترشح سروتونین برای فلج شدن حیوان ضروری است و ممکن است بخشی از این واکنش به خاطر سفت شدن مفاصل هر دو پای حیوان باشد. این انقباض در مفاصل می‌تواند باعث ایجاد وقفه‌ای کوتاه در راه رفتن شود و پس از آن حشرات شروع به حرکت می‌کنند.»

دکتر هوارد می‌افزاید: «از نظر ما این مکث موضوعی حیاتی است. این وقفه به سیستم عصبی پرواز این اجازه را می‌دهد تا اطلاعات مربوط به این تغییر ناگهانی را جمع کرده و نسبت به چگونگی و نحوه پاسخ به آن تصمیم بگیرد.»

نکته جالب‌توجه اینکه اگر چه واکنش مگس‌ها در هر دو حالت سبب ایجاد مکثی فوری می‌شد، اما جدا از این مکث کوتاه، سرعت حرکت حشرات به شکل قابل‌توجهی متفاوت بود.

دکتر هوارد گفت: «حرکت مگس پس از مبهوت شدن در سناریوی خاموشی، آهسته و عمدی بود. اما سناریوی زلزله باعث شد تا مگس‌ها پس از مکث اولیه سریع‌تر حرکت کنند.»

اگر چه نتایج این تحقیق مختص مگس میوه است اما از آنجایی که سروتونین در بدن تمامی حیوانات وجود دارد و واکنش مبهوت شدن نیز امری رایج بین گونه‌ها است، می‌توان از نتایج آن به عنوان سرنخ و راهنمایی برای کشف فرآیندهای شیمیایی و مولکولی استفاده کرد که در جانداران پیچیده‌تری از جمله انسان در حین مبهوت شدن رخ می‌دهد.

محققان امیدوارند در آینده و طی تحقیقات عمیق‌تر بتوانند نقش سروتونین در حرکات بدنی و سایر تاثیراتی که می‌تواند داشته باشد را روشن کنند.

دکتر مان گفت: «نتایج تحقیقات ما نشان می‌دهد که سروتونین پتانسیل برقراری ارتباط با انواع مختلفی از سلول‌های عصبی در سیستم عصبی مگس از جمله حرکت و پردازش اطلاعات مربوط به حواس مختلف را دارد. ما و سایر همکارنمان به مطالعه در این زمینه ادامه می‌دهیم و امیدواریم که بتوانیم به یک طرح مولکولی جامع برای حرکت دست پیدا کنیم و آن را در مورد دیگر حیوانات و حتی انسان نیز مورد استفاده قرار دهیم.»

اگر به کارکرد هورمون‌های بدن علاقمند هستید، مطالعه مقاله «اکسی‌توسین هومورن چند کاره عشق» را از دست ندهید.

 

منبع: نوروساینس‌نیوز