خلية السرعة

خلايا السرعة هي خلايا عصبية تعتمد معدلات إطلاقها على سرعة الحيوان في بيئته. تشكل هذه الخلايا، إلى جانب خلايا المكان ، وخلايا الشبكة ، وخلايا الحدود ، وخلايا اتجاه الرأس ، جزءًا من مجموعة أكبر من الخلايا العصبية التي تشارك في رسم الخرائط المعرفية للبيئة المحيطة. توجد خلايا السرعة في القشرة الشمية الداخلية .

مع اكتشاف خلايا الشبكة عام ٢٠٠٥ على يد إدوارد موزر وماي بريت موزر ، تبيّن أن هذه الخلايا لم تكن الوحيدة المسؤولة عن تحديد الموقع المكاني للحيوان. فقد استخدمت خلايا الشبكة معلومات حول الاتجاه والسرعة لتحديد الموقع. وكشف اكتشاف اتجاه الرأس على يد جيمس ب. رانك الابن عن الخلايا المسؤولة عن معلومات اتجاه رأس الحيوان. وواصل آل موزر البحث عن خلايا السرعة المفترضة، وفي عام ٢٠١٥، تمكنوا من إثبات وجود هذه الخلايا في القشرة الشمية الداخلية الوسطى.

تستجيب خلايا السرعة لتغيرات سرعة الحيوان. وقد وُجد أيضاً أن خلايا السرعة، على عكس خلايا المكان، لا تتأثر بالإشارات البصرية. ولم يؤثر الظلام على معدل إطلاق النبضات العصبية للحيوان. ومن السمات الأخرى المثيرة للاهتمام لهذه الخلايا أن معدل إطلاق النبضات العصبية فيها يرتبط ارتباطاً وثيقاً بسرعة الحيوان المستقبلية، مما يشير إلى أن خلايا السرعة تعرف سرعة الحيوان مسبقاً.

في التجربة التي أجراها آل موسر، أُجبرت الفئران على الجري في مسار ضيق طوله 4 أمتار. كان المسار أشبه بسيارة من سلسلة الرسوم المتحركة "ذا فلينستونز" بدون قاعدة. وُجّهت الفئران بواسطة هذه السيارة للجري بسرعات 7 و14 و21 و28  سم/ثانية. سُجّل نشاط الخلايا العصبية. وكُوفئ الفأر بقطعة شوكولاتة في نهاية المسار. ولإزالة تأثير استجابة الخلايا العصبية المجاورة في القشرة الشمية الداخلية على القراءات، أُجريت تجربة ثانية. في هذه التجربة، سُمح للفئران بالبحث عن الطعام بحرية بسرعات تتراوح بين 0 و50  سم/ثانية.

تُزوّد ​​خلية السرعة، التي تنشط استجابةً لحركة الحيوان، خلية الشبكة بسرعة الجري اللحظية . وتستخدم خلية الشبكة بدورها هذه المعلومات، بالإضافة إلى اتجاه الرأس، لحساب موقع الحيوان في الخريطة المعرفية. ^{[ 1 ]}

توفر خلية الشبكة، إلى جانب خلايا اتجاه الرأس ، وخلايا الحدود ، وخلايا السرعة، وخلايا المكان، ارتباطًا بين جوانب الحركة المختلفة للحيوان فيما يتعلق ببيئته. ^{[ 2 ]}

يُسبب مرض الزهايمر تلفًا في القشرة الشمية الداخلية. تحتوي هذه المنطقة على معظم الخلايا المسؤولة عن رسم الخرائط المعرفية، وهذا قد يُفسر ميل مرضى الزهايمر إلى النسيان أو التيه. كما يُشير إدوارد موزر إلى أن فهم آلية عمل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لدى الإنسان قد يُساعد في فهم وظائف دماغية أخرى، مثل ربط حاسة الشم بالذاكرة.

قائمة بأنواع الخلايا المتميزة في جسم الإنسان البالغ