วิวัฒนาการและกายวิภาคเปรียบเทียบ ของ Superior_colliculus

สมองของปลาค็อด สกุล Gadus โดยที่ optic tectum มีสี

optic tectum เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดส่วนหนึ่งในสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังมีอยู่ในสปีชีส์ต่าง ๆ ตั้งแต่แฮคฟิชจนถึงมนุษย์[5]มีลักษณะบางอย่างที่เหมือนกันในสปีชีส์ต่าง ๆรวมทั้งการแบ่งเป็นชั้น ๆและมีแอกซอนส่งเข้ามาเป็นจำนวนมากจากลำเส้นใยประสาทตามายังชั้นนอก ๆและจากระบบรับความรู้สึกทางกายมายังชั้นต่าง ๆ ด้านใน

ส่วนลักษณะอื่น ๆ มีความต่างกันไปในแต่ละสปีชีส์ เช่นจำนวนชั้นทั้งหมด (ตั้งแต่ 3 ในวงศ์ปลาปอดแอฟริกา ไปจนถึง 15 ในปลาทอง) [6]และประเภทต่าง ๆ ของเซลล์ (ตั้งแต่ 2 ประเภทในวงศ์ปลาปอดแอฟริกา จนถึง 27 ประเภทในนกกระจอกใหญ่)ในแฮคฟิช ปลาแลมป์เพรย์ทะเล และปลาฉลาม SC เป็นโครงสร้างที่เล็กเมื่อเทียบกับสมองส่วนอื่น ๆแต่ในปลาที่มีก้านครีบ ที่มี infraclass เป็น "Teleostei" จะเป็นโครงสร้างที่ใหญ่ บางครั้งใหญ่ที่สุดในสมอง(ดูรูปสมองของปลาค็อดที่มีในบทความ)ในสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก สัตว์เลื้อยคลาน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสัตว์ปีก จะเป็นส่วนที่ค่อนข้างใหญ่แต่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เป็นส่วนที่เล็กไปเมื่อเทียบกับเปลือกสมอง[6]

ปลาแลมป์เพรย์ทะเล

มีการศึกษาปลาแลมป์เพรย์ทะเลกันอย่างกว้างขวางเพราะว่ามีสมองที่ค่อนข้างจะไม่ซับซ้อนที่เชื่อกันว่า มีลักษณะหลายอย่างคล้ายกับโครงสร้างสมองของบรรพบุรุษสัตว์มีกระดูกสันหลังตั้งแต่คริสต์ทศวรรษ 1970 สเต็น กริวล์เนอร์และคณะที่สถาบัน Karolinska ในเมืองสต็อกโฮล์มได้ใช้ปลานี้เป็นตัวแบบเพื่อที่จะศึกษาหลักการควบคุมการเคลื่อนไหวของสัตว์มีกระดูกสันหลังโดยเริ่มศึกษาตั้งแต่ไขสันหลังไปจนถึงสมอง[7]

ในผลงานวิจัยที่เรียงออกมาเป็นชุด พวกเขาได้พบว่า วงจรประสาทภายในไขสันหลังมีความสามารถพอที่จะสร้างสัญญาณสั่งการเคลื่อนไหวที่มีรูปแบบเป็นจังหวะ (rhythmic) ซึ่งเป็นฐานของการว่ายน้ำมีการควบคุมวงจรเหล่านี้โดยเขตประสาทที่ควบคุมการเคลื่อนไหวในก้านสมองและสมองส่วนกลางซึ่งก็มีการควบคุมอีกทีหนึ่งโดยเขตสมองต่าง ๆ ที่มีระดับสูงยิ่ง ๆ ขึ้นไปรวมทั้ง basal ganglia และเทคตัม

ในงานศึกษาเทคตัมโดยใช้ปลาแลมป์เพรย์ทะเลที่พิมพ์ในปี ค.ศ. 2007[8]พวกเขาพบว่า การกระตุ้นเทคตัมด้วยไฟฟ้าสามารถก่อให้เกิดการเคลื่อนไหวทางตา การงอตัวไปทางข้าง หรือการว่ายน้ำและพบว่า ประเภท แอมพลิจูด และทิศทางของการเคลื่อนไหว มีความต่าง ๆ กันไป ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเทคตัมที่ได้รับการกระตุ้นหลักฐานนี้ ได้รับการพิจารณาว่า สอดคล้องกันความคิดว่าเทคตัมเป็นส่วนที่ก่อให้เกิดการเคลื่อนไหวที่มีเป้าหมายในทั้งปลาแลมป์เพรย์ทะเลและในสัตว์สปีชีส์อื่น ๆ

ค้างคาว

ค้างคาวจริง ๆ แล้วไม่ได้เป็นสัตว์ตาบอด แต่ว่า เป็นสัตว์ที่อาศัยเสียงสะท้อนมากกว่าการมองเห็นในการบินไปในอากาศและในการจับเหยื่อคือ ค้างคาวรับข้อมูลเกี่ยวกับโลกที่แวดล้อมโดยส่งเสียงร้องแหลมสั้น ๆ แล้วฟังเสียงสะท้อนกลับสมองของค้างคาวมีการวิวัฒนาการในระดับสูงเพื่อทำกิจนี้โดยเฉพาะและการปรับตัวเพื่อกิจนี้บางส่วนเกิดขึ้นที่ SC[9]ในค้างคาว เซลล์ที่รับข้อมูลจากจอตาเป็นชั้นบาง ๆ ใต้ผิวของ SCแต่มีส่วนที่ใหญ่กว้างขวางกว่าที่รับข้อมูลจากการได้ยินและส่งแอกซอนไปยังเขตสั่งการ (motor area) ต่าง ๆ ที่สามารถให้เกิดการปรับทิศทางของหู หัว และร่างกายเสียงสะท้อนที่มาจากทิศต่าง ๆ กันจะทำให้เกิดการตอบสนองในนิวรอนในตำแหน่งต่าง ๆ ในชั้นของ SC[10]และการทำงานของส่วนต่าง ๆ ของ SC ก็มีอิทธิพลต่อเสียงร้องดังนั้น นี้อาจจะเป็นหลักฐานที่ดีในทฤษฎีว่า SC มีส่วนในพฤติกรรมที่นำด้วยเสียงในค้างคาวเหมือนกับที่มีส่วนในพฤติกรรมที่นำด้วยการเห็นในสัตว์สปีชีส์อื่น ๆ

ค้างคาวมักจะจัดอยู่ในสองประเภท คืออันดับย่อย Microchiroptera(ซึ่งมีมากที่สุด พบได้ทั่วโลก)และค้างคาวผลไม้ (พบได้ในเอเชีย แอฟริกา และออสเตรเลีย)แต่ค้างคาวผลไม้ไม่ได้กำหนดที่ตั้งวัตถุโดยเสียงสะท้อน แต่ใช้การเห็นเพื่อการนำทางคือลานรับสัญญาณของนิวรอนใน SC เป็นแผนที่ภูมิลักษณ์ที่แม่นยำของเรตินาซึ่งเหมือนกับที่พบในแมวและในไพรเมต

แหล่งที่มา

WikiPedia: Superior_colliculus http://brain.phgy.queensu.ca/doug/www/publications... http://www.yorku.ca/jdc/articles/KlierWangCraw_NN_... http://www.unifr.ch/ifaa/Public/EntryPage/TA98%20T... http://www.biomedcentral.com/1471-213X/7/32 http://fme.biostr.washington.edu/FME/index.jsp?fma... http://braininfo.rprc.washington.edu/centraldirect... http://www.neuroanatomy.wisc.edu/virtualbrain/Brai... //pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10607648 //pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10722995 //pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11274787