در حقيقت دانشمندان طي دهه‌هاي گذشته به اين باور رسيده‌اند كه مغز پرندگان در مقايسه با مغز بسياري از حيوانات ديگر پيشرفته‌تر بوده و همين ويژگي خاص، آنها را براي مدت طولاني در تيررس تحقيقاتي دانشمندان قرار داده است، اما در سال‌‌هاي گذشته، علم آنقدر پيشرفت نكرده بود كه بتوان تمام توانايي‌هاي مغز پرندگان را مورد بررسي و شناخت قرار داد، اما اكنون تحولاتي تازه در اين عرصه روي داده است. طوري كه با كاشت تراشه‌هاي كوچك و بسيار حساسي در مغز كبوتر، فعاليت‌هاي مغزي پرنده را به صورت لحظه به لحظه در اختيار دانشمندان قرار مي‌دهد تا آنها بتوانند راز پيدا كردن مسير خانه در آنها را كشف كنند.

آيا تا به حال به اين موضوع فكر كرده‌ايد كه در مغز پرنده‌اي كه در حال پرواز در آسمان است، چه مي‌گذرد؟ دانشمندان اكنون يك گام ديگر به پاسخ اين پرسش نزديك شده‌اند. آنها در قالب پروژه جديد خود ‌ كه جزئيات آن در شماره اخير نشريه زيست‌شناسي سلولي منتشر شده است  از وسيله كوچكي براي ثبت فعاليت مغزي كبوترهاي دست‌آموز استفاده كردند. دانشمندان اين وسيله كوچك را در تلفيق با سيستم موقعيت‌ياب جهاني (GPS) به كار گرفتند تا بتوانند نوع واكنش مغزي كبوترها نسبت به نقاط مختلف جغرافيايي را در حين مسافرت طولاني‌مدت هوايي‌شان مورد تجزيه و تحليل قرار دهند. اين براي نخستين بار است چنين فناوري براي پرندگاني نظير كبوترها كه آزادانه در هوا به پرواز درمي‌آيند، ارائه شده است.

به گفته آنها، اين فناوري نوين، نگرش جديدي به اين نكته باز كرده است كه حيوانات چگونه به محركي نظير محيط خارج از آزمايشگاه‌هاي تحقيقاتي، واكنش نشان مي‌دهند. كبوترهاي خانگي پس از آموزش‌هاي مختلف ياد مي‌گيرند حتي پس از رها شدن از نقاط ناشناس از صدها كيلومتر دورتر، بدون هيچ مشكلي به لانه خود بازگردند؛ اما اين‌كه اين حيوانات چگونه در اين كار موفق هستند، براي دهه‌هاي طولاني است كه دانشمندان را گيج و مبهوت كرده است. البته در گذشته نيز مطالعات مشابهي انجام شده كه طي آن، محققان صرفا مسير حركت پرواز پرندگان را زير نظر مي‌گرفته‌اند؛ اما مطالعه اخير آنها كه به واسطه استفاده از سيستم موقعيت‌ياب جهاني (GPS) و ريزدستگاه كاشته شده در مغز آنها از اعتبار قابل توجهي برخوردار شده، تصوير روشن و دقيق‌تري از اين تحقيقات پيش‌روي دانشمندان قرار داده است.

هنگامي كه كبوتران از آشيانه خود خيلي دورند، به نظر مي‌رسد از تركيبي از سرنخ‌ها براي تشخيص مكان دقيق آشيانه استفاده مي‌كنند كه از آن جمله مي‌توان به مكان خورشيد، ميدان مغناطيسي زمين و بوييدن هوا اشاره كرد؛ اما زماني كه به آشيانه نزديك‌تر مي‌شوند، به نظر مي‌رسد اعتماد و توجه بيشتري به مشخصه‌هاي فيزيكي اطراف نظير تابلوها و جاده‌ها دارند و به اين ترتيب با كمترين ضريب خطاي ممكن، راه خود را پيدا مي‌كنند.

در مطالعه جديد، 26 كبوتر مورد بررسي قرار گرفتند و دانشمندان در مرحله ابتدايي آنها را به طور موقت بيهوش كرده، الكترودهايي را در سطح مغزشان جاسازي كردند. اين جاسازي با مهارتي خاص و از طريق حفره‌هايي در جمجمه اين پرندگان انجام شد. در سر هر يك از اين پرندگان، دستگاه بسيار كوچكي به نام برق‌نگار نيز جاسازي شد كه در ارتباط مستقيم با الكترودها بودند. در عين حال در پشت پرندگان و البته به طوري كه مشكلي براي پرواز آنها پيش نيايد، بسته كوچكي نيز قرار داده شد كه در آن مانيتورGPS كوچكي وظيفه ثبت موقعيت پرنده را در بازه‌هاي زماني گوناگون دارد. آلكس ويسوتسكي از دانشمندان متخصص در زمينه عصب‌شناسي و رفتارشناسي در دانشگاه زوريخ  كه اين پروژه را هدايت كرده  معتقد است يافته جديد، كمك زيادي به بهبود دانش مختصر فعلي درباره پرندگان و ساختارهاي مغزي آنها مي‌كند.

او مي‌گويد: تيم تحقيقاتي ما تصميم گرفت پرندگان را از دريا يعني از فاصله حدود 30 كيلومتري از آشيانه‌شان رها سازد. از اين رو پرندگان مجبور بودند براي رساندن خود به آشيانه از نقاطي عبور كنند كه تا پيش از اين، هيچ آشنايي نسبت به آن نداشتند.

ريزدستگاه برق‌نگار، فعاليت الكتريكي نرون‌ها در مغز پرنده را اندازه‌گيري مي‌كند كه در نتيجه الگوهاي متفاوت مغزي براساس وضعيت هوشياري پرنده را بر جاي مي‌گذارد. هنگامي كه دانشمندان داده‌هاي به دست آمده از برق‌نگار را در طيف گسترده‌اي از پروازها مورد تجزيه و تحليل قرار دادند، به اين سطح از توانايي دست يافتند تا حداقل 3 باند از فركانس‌هاي امواج مغزي تك‌تك كبوترهاي مورد بررسي را تشخيص دهند.

به عقيده دانشمندان، اين باندهاي فركانسي تاثير و نقش بسيار مهمي در رفتار پروازي پرنده دارند. در ادامه، دانشمندان موفق شده‌اند درباره اين باندهاي فركانسي و تغيير آنها در موقعيت‌هاي مختلف در طول سفر، به طرح و نقشه جامعي دست يابند.

دانشمندان در ادامه اين پروژه، به نتايج جالب ديگري نيز دست يافتند. به نظر مي‌رسد امواج مغزي با فركانس پايين در زماني كه چيزي توجه پرنده را جلب مي‌كند، قوي‌تر مي‌شود مثلا زماني كه پرندگان بر فراز نواحي شناخته شده يا مورد علاقه‌شان پرواز مي‌كنند. در نقطه مقابل اين فركانس‌ها، زماني كه پرنده، سفر خود را روي نواحي آبي آغاز مي‌كند، ضعيف‌تر مي‌شود؛ اما به محض اين‌كه پرواز خود را بر فراز مناطق خشكي جهان ادامه مي‌دهد، اين فركانس‌ها بشدت قدرتمند مي‌شوند.

دانشمندان در اين بررسي حتي موفق شدند فعاليت مغزي پرنده هنگام پرواز در نواحي شناخته شده را به يكديگر ربط دهند. به عنوان مثال وجود معدن روباز آشنايي در سمت چپ كبوتر در حال پرواز كه جلب توجه پرنده را به همراه دارد، موجب ايجاد تغيير مسير اندكي در فرآيند پرواز اين پرنده مي‌شود. در همين حال، دانشمنداني كه فعاليت مغزي پرنده را زير نظر دارند، شاهد ايجاد جهشي خاص در نيم‌كره مغزي راست كبوتر هستند و البته اين حقيقتي پذيرفته شده است. پرندگان اطلاعات بصري را كه از چشم خود دريافت مي‌كنند، در نيم‌كره مخالف مغز خود مورد تجزيه و تحليل قرار مي‌دهند. در پژوهش ديگر، اوج كبوترها هنگام پرواز به سوي آشيانه به 2 نقطه ناآشنا روي زمين جلب شد كه اين مساله موجب حيرت دانشمندان شده بود تا اين‌كه پس از بررسي اين دو نقطه از نزديك متوجه شدند اين نقاط جايي بودند كه دسته‌هايي از كبوترها آشيانه‌هايي براي خود ساخته بودند.

اين پروژه و پروژه‌هايي از اين دست هنوز در مراحل ابتدايي خود قرار دارند و دانشمندان نيز با توجه به پيشرفت‌هاي صورت گرفته در ساير عرصه‌هاي فناورانه تلاش مي‌كنند نفوذ دقيق‌تري بر ساختارهاي مغزي پرندگان داشته باشند تا به اين وسيله رازهاي بي‌شمار مربوط به مهاجر و مكان‌يابي دقيق و حيرت‌آور آنها فاش شود؛ تلاشي كه مي‌تواند دانشمندان را در طراحي و ساخت نسل آتي و فوق‌مدرن سيستم‌هاي حمل و نقل هوايي و شناسايي‌كننده ياري رساند.