سفری کوتاه به اطراف و اکناف مغز انسان
قصد داریم که در کوتاه ترین زمان و به زبان ساده درباره یکی از پیچیده ترین و شاید به راستی پیچیده ترین محصول حیات بر روی زمین سخن بگوییم. از جزئیات می پرهیزیم و فقط نکات پایه و کلی را مرور خواهیم کرد. این سفر می تواند مبنایی برای جستارها و پژوهش های ژرف تر و موشکافانه تر آینده باشد. در وب گاه انجمن غیرانتفاعی آلزایمر (alz.org)، که دفتر اصلی آن در شهر شیکاگو قرار دارد، یک سفر تصویری هفت منزلی با مغز تدارک دیده شده است.
منزل یکم: مغز یک و نیم کیلویی ما
راستش را بخواهید این مغزی که این همه مهم است و قدرتمند ترین عضو بدن ماست، وزنش به یک و نیم کیلوگرم هم نمی رسد. تقریبا صدو پنجاه گرمی کم دارد. جسم آن بی شباهت به ژله نیست، البته نه ژله شل و وارفتنی. سه بخش اصلی هم دارد:
1."مخ" اولین بخش است که از همه بزرگ تر است و بیشتر فضای درون جمجمه را پر می کند. خیلی کارها می کند از جمله تفکر، احساس، به خاطر سپاری، و حل مسئله. حرکات بدن ما را نیز او هدایت و راهبری می کند.
2.در پشت سر ما و زیر مخ، بخش دو واقع شده که اسم آن "مخچه" است. کار اصلی آن هماهنگی حرکات و تعادل بدن است.
3.بخش سوم که مانند ساقه ای است که مغز با تمام تشکیلات خود بر روی آن روییده، اتفاقا "ساقه مغز" یا "پایه مغز" نامیده ی شود. زیر مخ و در جلوی مخچه قرار گرفته است. پایه مغز، نخاع یا طناب میان مهره ای را به مغز متصل می کند اما فکر نکنید که هنر دیگری ندارد؛ بلکه خیلی هم مهم است و فرمان عملکردهای خودکاری چون تنفس، ضربان قلب، فشارخون، و گوارش در دست اوست. به دو تصویر سه بعدی که پیش رو دارید نگاه کنید تا پایه مغز را که از سه بخش تشکیل شده و رنگ این سه بخش از بالا به ترتیب آبی و بنفش و ارغوانی است، ببینید.
منزل دوم: تاسیسات پشتیبانی بسیار عالی
عموما پشت سر هر موفقیتی تلاش ها و حمایت های موثر و خوبی جریان داشته است. موفقیت مغز در اداره یک انسان نیز همین طور است. به "یاخته های پی بان" کاری ندارم که وظیفه شان کمک دادن به یاخته های عصبی مغز یا نورون هاست، بلکه منظور در اینجا خون و خون رسانی است. یکی از غنی ترین و مفصل ترین شبکه های خون رسانی بدن ما مخصوص مغز است. سرخرگ های این شبکه در حدود 20 تا 25 درصد از کل خون بدن را با هر تپش قلب برای مغز به همراه می آورد تا در آنجا، میلیاردها سلول عصبی با ولع حدود 20 درصد از همه اکسیژن و سوخت مصرفی بدن ما را ببلعند. تازه زمانی که سخت مشغول تفکر باشیم، کار بالا می گیرد و ممکن است تا 50 درصد از کل سوخت و اکسیژن موجود در بدن نصیب این سلول ها شود.
اکنون سیاهرگ ها و مویرگ ها را نیز در کنار سرخرگ ها ببینید تا پیچیدگی انبوه در هم تنیده این شبکه را بیشتر و بهتر دریابید.
منزل سوم: چین و چروک های متفکر (قشر مغز)
حالا به این سطح پر چین و شکن نگاه کنید که انگار نشان از چهره یک دانای پرتجربه و متفکر دارد. این سطح بیرونی مغز است که تخصص یافته است و هنرهای فراوانی دارد. نام آن "قشر مغز" است. دانشمندان سطح قشر مغز را انگار که مساحی کرده باشند، برای آن نقشه ای فراهم آورده اندو بخش های مختلف آن را که هر یک در کاری خاص تخصص یافته و با آن کار عجین شده است، شناسایی کرده اند.
خب: اکنون نظری بیندازیم به نواحی مختلف قشر مغز.
در یک حرکت دایره ای هفت مرحله ای پیش می رویم. تصاویر را یک به یک، در جهت حرکت عقربه های ساعت دنبال کنید. از تصویر بالایی شروع کنید. این نواحی هفت گانه به ترتیب در کارهای زیر تخصص دارند:
1-دریافت و تفسیر اطلاعات رسیده از گیرنده های لامسه از سراسر بدن.
2و3و4-دریافت و تفسیر تصاویر، صداها، و بوی های جهان پیرامون .
5-اندیشیدن و تلاش برای حل مسائل و طرح ریزی و برنامه ریزی.
6-شکل دادن به خاطرات و ذخیره کردن آنها.
7-فرمان راندن بر حرکات ارادی.
باید در نظر داشت که برخی، یا تمامی این کارها، با اعضای داخلی مغز نیز ارتباط تنگاتنگ دارند. مثلا اسبک مغز که در کار فرستادن آن چه در حافظه کوتاه مدت آمده به حافظه بلندمدت است؛ یا بسیاری نمونه های دیگر. می خواهید یک نگاهی هم به اسبک مغز بیندازید؟
اینجاست. رنگ سبز را در تصویرها پیدا کنید.
تنها به گفتن یک مورد بسنده می کنم و آن این که علاوه بر این کارها و فعالیت هایی که گفته شد، هیجان انگیز خواهد بود که بتوانیم به دنبال جایگاه اصل اراده در مغز بگردیم.
منزل چهارم: نظری بر دو جناح رقیب
جناب مستطاب مغز به دو نصف تقسیم شده است. نیم کره چپ و نیم کره راست. متخصصان امر مطمئن نیستند که به راستی چه فرقی میان نحوه عملکرد این دو جناح راست و چپ وجود دارد. البته آنان در بی خبری کامل به سر نمی برند و تاکنون واقعیت هایی را نیز به تحقیق دریافته اند. به این آقای رهبر اکستر که پشتش به ماست و سرگرم رهبری گروه نوازندگان، نگاه کنید خود این رهبر را مغزش رهبری می کند.
گویا رهبری حرکات سمت چپ بدن او را نیمه راست مغزش عهده دار است و رهبری حرکات سمت راست را نیمه چپ. این از جمله واقعیت هایی است که متخصصان می دانند.
جالب توجه است که در غالب مردم نصفه چپ مغز زبان و گفتار را نیز در اختیار دارد. یعنی وقتی آقای رهبر ارکستر خطاب به نوازندگان شیپور زیر لبی کلماتی و دستوراتی ادا می کند، باز هم قضیه زیر سر نیم کره چپ است.
منزل پنجم: ازدحام یاخته های عصبی
به ظاهر مغز که نگاه کنی، به نظر نمی آید در آن هیاهویی برپاست و تعداد خیلی زیادی موجودات بسیار ریز سرگرم کارند و هر چه از این مغز بزرگ سر می زند حاصل کار آن یاخته های خرد است. مغزی که به نهایت رشد خود رسیده باشد در حدود صد میلیارد "یاخته عصبی" یا نورون در خود دارد. هر یک از این صد میلیارد یاخته شاخه هایی دارد که با شاخه های دیگران اتصالات بسیار متعددی برقرار می کنند.یک شاخه بلند که به آن "آسه" می گویند و چند شاخه کوتاه و پرانشعاب به نام "دارینه" که نامش از دار به معنای درخت گرفته شده است. تعداد اتصال های میان این شاخه ها به بیش از صد هزار میلیارد می رسد. جنگل انبوهی از یاخته های عصبی که آدم را به سرگیجه می اندازد. دانشمندان هم به آن "جنگل نورونی" می گویند. نشانک هایی که در این جنگل هزار تو رد و بدل می شود. آجر بنای ساختمان خاطرات، اندیشه ها، و احساسات ماست.
منزل ششم: گفت و گوی سلول ها
نشانک هایی که خاطرات و افکار ما را قرار است پدید آورند، در واقع از جنس تغییرات و نوسانات الکتریکی بسیار خرد و ظریف هستند (دایره سفید پایین دست چپ). این تغییرات در بدنه یاخته های عصبی پدید می آیند و از طریق همان نقاط اتصال که درباره شان صحبت کردیم از یک یاخته به یاخته دیگر منتقل می شود (مستطیل زرد وسط). یک نقطه اتصال را "همایه" می نامند. همان گونه که می بینید، در یک همایه یاخته ها به هم خیلی نزدیک می شوند اما به یکدیگر نمی چسبند و یک فاصله بسیار کوچک میانشان باقی می ماند (بزرگنمایی بالا دست راست). وقتی هیجان الکتریکی در بدنه یک یاخته ایجاد می شود، به آسه آن کشیده می شود و در طول آن مثل یک موج حرکت می کند. به آخر راه، که همان همایه باشد، وقتی که می رسد باعث می شود کیسه های خیلی کوچولوی حاوی مواد شیمیایی خاص، رو به بیرون باز شوند و این مواد شیمیایی را آزاد کنند؛ موادی که "انتقال دهنده های عصبی" نامیده می شوند. انتقال دهنده ها وقتی رها می شوند آن فاصله اندک را طی می کنند و به دارینه یاخته بعدی می رسند و در جایگاه های مخصوصی بر سطح آن می نشینند و آن یاخته را فعال می کنند. دانشمندان تاکنون تعداد زیادی از این انتقال دهنده ها را شناسایی کرده اند.
عجالتا بدانید که در بیماری آلزایمر، هم حرکت و جابه جایی نوسانات الکتریکی و هم عملکرد انتقال دهنده ها مختل می شود. در مطلب آینده درباره این بیماری و دیگر اختلالات مغزی بیشتر خواهیم گفت.
منزل هفتم: زمزمه یاخته ها
صد میلیارد یاخته، صد هزار همایه؛ چندین و چند انتقال دهنده عصبی؛ تعجبی ندارد که مغز با این اندوخته حیرت آور بتواند کارهایی بکند و تفاوت هایی با دیگر جانوران پدید بیاورد که تا امروز نتوانسته ایم به کنه آنها پی ببریم. صد میلیارد سلول در کنار و دست در دست هم ...
در طی زمان هر آن چه تجربه می کنیم باعث می شود الگوهایی در نشانک های رد و بدل شدنی میان یاخته های پر شمار مغز شکل بگیرد؛ الگوها مرکب از انواع و قدرت های مختلف این نشانک ها هستند. در واقع آن چه میان یک الگو با الگوی دیگر تفاوت ایجاد می کند، نوع و قدرت نشانک های پدید آورنده هر یک از آنهاست. این الگوهای فعالیت میان یاخته ای همان چیزی است که در مقیاس سلولی، روش کار مغز ما را توضیح می دهد؛ افکار، خاطرات، مهارت ها، و احساس ما درباره وجود خودمان، همه به همین طریق در مغز شکل می گیرد.
تصاویر حاصل از لایه نگاری بر پایه تابش پرتوهای پوزیترونی (که در لاتین آن را به PET مخفف می کنند) به ما نمایی کلی و مبهم از نجوای درونی مغز نشان می دهد، انگار چهره کسی را از پشت پنجره ای مه گرفته بنگری، این تصاویر به ما دیدی اجمالی می دهد که الگوی فعالیت مغزی چه می تواند باشد:
(بالا دست چپ:) وقتی کلماتی را که بر روی کاغذ نوشته شده می خوانیم؛
(بالا دست راست:) وقتی به کلماتی که ادا می شود گوش می دهیم؛
(پایین دست چپ:) وقتی به کلمات فکر می کنیم؛
(پایین دست راست:) و وقتی خود کلماتی بر زبان می آوریم.
نقاط قرمز بیشترین فعالیت را دارند و پس از آن به ترتیب رنگ های رنگین کمان، فعالیت کاهش می یابد و کمترین مقدار آن در رنگ های نیلی و بنفش دیده می شود.
الگوهای فعالیت مغزی خاص در طی زندگی دستخوش تغییر می شوند. آشنایی با آدم های تازه یا تجربیات نو یا آموختن مهارت های جدید، همه می تواند موجب شکل گیری الگوهای گوناگون شود و الگوهای قدیم را دگرگون کند.
منبع: ماهنامه دانشمند -شماره 571 