مغز و هزاران سلول عصبى

خوب فكر كنيد! وقتي مشغول فكر كردن بوديد، كدام بخش مغز خود را به كار مي‌انداختيد؟ تا حدودي بستگي دارد كه شما به چه چيزي فكر مي‌كرديد. اگر داشتيد هزینه هفته جاري را محاسبه كنيد، ممكن است نيمه چپ مخ شما فعال‌ترين بخش مغزتان بوده است. از سوی ديگر، اگر در ذهن خود تجسم مي كرديد چگونه مي‌توانيد منظره‌اي را نقاشي كنيد، احتمال دارد بيشتر از نيمه راست خود بهره مي‌گرفتيد.
مغز علاوه بر اين كه بخش‌هاي تخصص يافته‌اي مانند مخ، مخچه و بصل النخاع دارد هر كدام از بخش هايش نيز قسمت‌هاي تخصص يافته‌تري دارند. مخ دو بخش يا دو طرف مجزا دارد كه نيمكره‌هاي راست و چپ ناميده مي‌شوند.
نيمكره‌هاي مخ بعضي رفتارها را به طور جداگانه تنظيم مي كنند: نيمكره راست چپ اعمال حسي و حركتي طرف چپ بدن را تنظيم مي‌كند و برعكس. ناحيه ويژه‌اي از مخ كه مسئوول نظارت بر حركات بدنتان است، قشر حركتي و ناحيه ويژه‌اي از مخ كه امكان درك احساسات بدنتان را فراهم مي‌سازد، قشر حسي ناميده مي‌شود
دانشمندان توانسته‌اند بسياري از بخش‌هاي قشر حركتي را كه به بخش بخصوصي از بدن مربوط مي‌شوند، مشخص كنند. آنان همين كار را براي قشر حسي انجام داده‌اند. به عبارت ديگر، وقتي شما بخش‌خاصي از بدنتان را حركت مي‌دهيد، دانشمندان مي‌دانند كدام بخش قشر حركتي، آن حركت را امكان پذير مي‌سازد و هنگامي كه گُل خوشبويي را مي‌بوييد، دانشمندان مي‌دانند كدام بخش قشر حسي، اجازه درك آن عطر را به شما داده است. شكل زير نتيجه فعاليت دانشمندان را نشان مي‌دهد.
شخصي كه در اين شكل ترسيم شده، كج و كوله و بي‌ريخت است، زيرا اندازه‌ ناحيه‌اي كه به بخش خاصي از بدن نسبت داده شده، با اندازه واقعي آن تناسبي ندارد بلكه با ميزان د قتي كه براي انجام كار آن بخش نياز است، تناسب دارد. در انسان، فضاي زيادي به صورت، زبان و دست ها اختصاص داده شده است. شما فكر مي‌كنيد چرا اين چنين است؟
در بيشتر افراد، نيمكره چپ مغز زبان و گفتار، رياضيات و ديگر توانايي‌‌هاي تجزيه و تحليل را تنظيم مي‌كند. نيمكره راست، مسئوول پردازش‌هاي بينايي و فضايي است. بسياري از اعمال، از جمله جنبه‌هاي مختلف اعمالي كه ذكر شد، با همكاري هر دو نيمكره تنظيم مي‌شوند. دستجاتي از رشته هاي عصبي كه جسم پينه‌اي ناميده مي‌شوند دو نيمكره را به هم مرتبط مي‌سازند و به اين ترتيب، ارتباط بين دو نيمكره امكان‌پذير مي‌شود. نوع ي جراحي نامعمول، استثناي جالبي براي اين اصل همكاري دو نيمكره آشكار كرد و پيچيدگي مغز را بيش از پيش نشان داد. در موارد شديد صرع (نوعي بيماري عصبي كه باعث حملات مغزي مي‌شود) با عمل جراحي رشته‌هاي جسم پينه‌اي را پاره مي‌كنند و به اين ترتيب ، ارتباط دو نيكره را قطع مي‌كنند. اين جراحي تعداد و شدت حملات مغزي را به ميزان زيادي كاهش مي‌دهد و بيشتر بيماران هيچ گونه اختلالي در حركت يا درك خود احساس نمي‌كنند. با وجود اين، درك آنان تا حدودي آسيب مي‌بيند. پيام‌هاي دست راست آنان فقط به وسيله نيكره چپ و پيام‌هاي دست چپ آنان فقط به وسيله نيكره راست دريافت مي‌شود. در واقع، به خاطر اين جراحي، نيمكره‌ها نمي‌توانند از اطلاعات يكديگر استفاده كنند.
بيماران به طور معمول متوجه اين آسيب نمي‌شوند زيرا با استفاده از چشم‌هايشان آن را جبران مي‌كنند. بر خلاف پيام‌هايي كه از دست‌ها مي‌آيند، پيام‌هاي هر چشم در هر دو نيمكره دريافت مي‌شود. بعضي از مطالعات جالبي كه روي اين بيماران انجام شده است، ماهيت اين آسيب را آشكار كرده‌اند. وقتي محققي چشم‌هاي بيمار را با چشم‌بند مي‌بندد و در دست چپش چيزي مانند مسواك قرار مي‌دهد، بيمار مي‌تواند خصوصيات آن چيزي را توصيف كند: «دسته‌اي بلند و سخت و موهايي نرم دارد.» گاهي بيمار مي‌تواند چگونگي استفاده از آن چيز را توصيف كند: « هر روز از آن استفاده مي‌كن م .» اما نمي‌توان د نام آن چيز رابگويد. وقتي محقق آن چيز را در دست راست بيمار قرار مي‌دهد، او مي‌تواند نام آن را بگويد: «چيزي كه در دست من است يك مسواك است.» اما نمي‌تواند چگونگي استفاده از آن را توصيف كند. در شرايط عادي كه بيمار مي‌تواند هم از دست‌ها هم از چشم‌هايش استفاده كند، مغز مي‌تواند از عهده آسيب وارده برآيد و بيمار كمتر با مشكل رو‌به رو مي‌شود.
اين نمونه و مشاهدات به دست آمده از جراحي‌ها و آزمايش‌هاي ديگر، نشان مي‌دهدكه مغز مي‌تواند اطلاعات را در بيش از يك روش پردازش كند. به علاوه، بعضي اعمالي كه در حالت عادي به وسيله يك ناحيه انجام مي‌شوند، مي‌توانند بر بخش‌هاي ديگر تحميل شوند. اين وضعيت اغلب زماني مي‌تواند رخ بدهد كه فرد بسيار جوان است. براي مثال، وقتي كودكي دچار سكته‌اي مي‌شود كه نيمكره چپش را تخريب مي‌كند، به جاي از دست رفتن مقداري ازتوانايي‌هاي گفتاري يا همه آن، نيمكره راست مغزش جور اين عمل را مي‌كشد. همچنين اگر دريافتي از يكي از حس‌ها آسيب ببيند، دريافتي از حس ديگر جبران خواهد كرد. به اين دلائل اغلب گفته مي‌شود مغز همچون لاستيك است، يعني مي‌تواند از بعضي وقايع و تجربيات تاثير پذير و با شرايط ويژه سازگاري پيدا كند.

پيچيدگي بر هم كنش‌ها

شايد از دانستن اين موضوع تعجب كنيد كه از بسياري جنبه ها شما مي‌توانيد بهتر از يك كامپوتر فكر كنيد. در حقيقت، ساختن كامپيوتر ‌هايي كه بتوانند ساده‌ترين اعمال انساني (براي مثال، تشخيص صورت افراد مختلف) را انجام دهند، بسيار مشكل است. برنامه‌هاي كامپيوتري تنها در سال‌هاي اخير توانسته‌اند استادان بازي شطرنج را شكست دهند. بعضي از دانشمندان تلاش مي‌كنند با استفاده از برنامه‌هاي كامپيوتري ، ربات‌هاي باهوش ي طراحي كنند كه نظير تواناي‌ها و پردازش‌هاي اطلاعاتي مغز انسان را بروز دهند. تا به حال اين دانشمندان توانسته‌اند، نحوه پردازش اطلاعات در سوسك را الگوسازي كنند، اما همين كار نيز با دشواري‌هاي زيادي همراه بوده است. حال تصور كنيد ساختن رايانه و توليد برنامه‌اي كه بتواند همه توانايي‌هاي مغز انسان را الگو برداري كند، چقدر سخت است.
يكي ازدلائل مشكل بودن ساختن يك الگوي رايانه‌اي از مغز انسان اين است كه مغز ما تعداد زيادي سلول عصبي به نام نرون دارد و تعداد ارتباطات دروني بين اين سلول‌‌ها حيرت‌آور است.
مغز شما حدود 12 10 (يك تريليون) نرون دارد و از آنجا كه اين سلول مي‌توانند به روش‌هاي زيادي با هم ارتباط داشته باشند، توان همكاري بين آن‌ها فوق العاده بالا است. تا زماني كه بشر كامپيوتري نساخته است كه ارتباطات دروني آن فوق العاده زياد باشد، الگو برداري از تفكر انساني مشكل خواهد بود.
براي درك بهتر چگونگي ارتباط نرون با يكديگر، دقت در ساختمان يك نرون مي‌تواند مفيد باشد شكل زير يكي ازاين سلول‌ها را نشان مي‌دهد
در يك انتهاي نرون، ضمايم شاخه‌داري وجود دارد كه دندريت ناميده مي‌شوند. دندريت‌ها همانند آنتن عمل مي‌كنند و پيام‌هاي ورودي را دريافت مي‌كنند. در انتهاي ديگر نرون، ضميمه ديگري به نام آكسون وجود دارد كه پيام‌هاي خروجي را ارسال كند. هر نرون با صدها يا هزاران نرون ديگر ارتباط دارد. اين آرايش به اين معنا است كه يك نرون مي‌تواند به تعداد زيادي از نرون‌ها پيام ارسال كند يا از آنها پيام دريافت كند. اين نرون‌ها شبكه سازمان يافته‌اي از ارتباطات دروني را شكل مي دهند كه در سرتاسر مغز و بدن گسترش مي يابد. اين دستگاه عصبي باعث ارتباط جهان خارج با جهان داخل (بدن) مي‌شود.
اطلاعات ورودي كه بدن را به پاسخ وا مي‌دارند، محرك ناميده مي‌‌‌شوند. دستگاه عصبي انسان همانند دستگاه عصبي ساير جانوران اين اطلاعات را از محرك‌ها و پيامهاي مغزي دريافت مي‌كند. مغز پس از پردازش اطلاعات، با فرستادن پيامي به بخش مناسبي از بدن، پاسخ مي‌دهد. براي مثال، تحريك حاصل از مشاهده صورت يك دوست به مغز امكان تشخيص آن شخص را مي‌دهد و پيامي را به صورت شما مخابره مي‌كند كه به لبخند زدن شما مي‌انجامد.
پيام چگونه از يك نرون به نرون ديگر فرستاده مي‌شود؟ پيام علامتي است كه باعث تغيير بار الكتريكي نرون مي‌شود. يك تكانه الكتريكي در طول آكسون حركت مي‌كند تا به انتهاي نرون مي‌رسد. اين تكانه‌ الكتريكي در آن‌ها باعث آزاد سازي مواد شيميايي خاصي به نام پيام‌رسان عصبي مي‌شود. پيام‌رسان‌هاي عصبي مانند پيك عمل مي‌كنند و پيام را در فاصله بين نرون‌ها انتقال مي‌دهند. اين فاصله سيناپس ناميده مي‌شود. وقتي پيام‌رسان با دندريت‌هاي نرون بعدي مواجه مي‌شود، پيام شيميايي به پيام الكتريكي تبديل مي‌گردد. پيام الكتريكي در طول آكسون جا به جا مي‌شود و براي رهايي پيام‌رسان‌ها به سيناپس بعدي آماده است. اين فرآيند تكرار مي‌شود تا در طول ريشه‌هاي شبكه‌هاي عصبي مختلف مسيرهاي پيام‌رساني را بسازند. اين وقايع خيلي سريع رخ مي‌دهند. از اين‌رو، شما مي‌توانيد در فاصله زماني بسيار كوتاهي فكر كنيد و پيامي را به دهانتان بفرستيد و لب به سخن گشاييد يا ناگهان بدويد. اين نظام كه بر نرون‌هاي به هم مرتبط و توانايي آن‌ها در دريافت و ارسال پيام استوار است، در تمامي جانوران ديده مي شود.
همه پاسخ‌ها به پردازش اطلاعات در مراكز تفكر مغز نياز ندارند. اگر شما چيز داغي را لمس كنيد به سرعت و بدون آن كه نيازي به فكر كردن داشته باشيد، انگشت خود را عقب مي‌كشيد. چنين پاسخ سريع و ساده اي به يك محرك، انعكاس ناميده مي‌شود. پيام‌هايي كه در اين پاسخ در گيرند از آشكار سازهاي حسي در انگشت شما و از طريق نرون‌هاي بازويتان به نخاع مي‌رسند و از طريق نرون‌هاي ديگري به ماهيچه‌هاي بازويتان باز مي‌گردند. اين مسير، قوس انعكاسي ناميده مي‌شود .
در همين زمان پيام‌هايي از نخاع به مغز فرستاده مي‌شود. وقتي مغز اين پيام‌ها را دريافت مي‌كند شما آن‌ها را به صورت «آن چيز داغ است» تفسير مي‌كنيد. به هر حال، شما پيش از اين ، به علت پاسخ انعكاسي خود انگشتتان را از چيز داغ دور كرده‌ايد.
مزيت يك انعكاس بر پيامي كه توسط مغز پردازش مي‌شود، سرعت آن است. در چنين موقعيت‌هايي، شما براي جلوگيري از آسيب به حركت تند نياز دارد. پاسخ هاي انعكاسي مي‌توانند زندگي شما را حفظ كنند. هنگامي كه گونه نوزاد انسان لمس مي‌شود، سرش را به سمت گونه لمس شده مي‌گرداند. اين انعكاس نوزاد را در چند ساعت اول زندگي به پرستار دلگرم مي‌كند. اما با گذر زمان اين انعكاس از بين مي‌رود. با اين وجود، بيشتر فعاليت‌هاي انسان از طريق مغز پردازش مي شوند و به صورت انعكاس انجام نمي‌شوند. مغز انسان با ترليون‌ها ارتباطي كه بين نرون‌ها‌يش وجود دارد، از عهده جهت دهي‌ به فعاليت‌هاي زندگي انساني برمي‌آيد. حتي جانوران ساده‌تري مانند كرم خاكي به محرك هاي محيطي به صورت انعكاسي پاسخ مي‌دهند. توانايي پاسخ‌دهي به گرما، نور و رطوبت به كرم خاكي كمك مي‌كند تا غذا پيدا كند و خود را از خشك شدن در يك روز آفتابي و داغ محفوظ دارد.
چون مغز مسئوول رفتار بسيار پيچيده انسان است، نمي‌تواند فقط به پيام‌ محرك خارجي پاسخ دهد، بلكه بايد بتواند بعضي از الگوهاي اطلاعاتي را ذخيره و بازيابي كند. براي مثال، هنگامي كه كتابي را بر مي‌داريد و مطالعه مي‌كنيد، شما مجبور نيستنيد به طور جدي راجع به چگونه مطالعه كردن آن فكر كنيد . شما به طور عادي آن را انجام مي‌دهيد. با وجود اين، هنگامي كه شما براي نخستين بار چگونه خواندن را مي‌آموختيد، درباره اين كه اين صداها و حرف‌ها معرف به چيزي هستيد و چگونه در كنار يكديگر قرار مي‌گيرند تا كلمه‌اي را بسازند و چگونه كلمات براي ساختن جمله با مفهوم ي كنار يكديگر قرار مي‌گيرند، به تفكر نياز داشتند، اكنون اين فرآيند براي شما عادي به نظر مي‌رسند، زيرا مغز شما الگوهاي هزاران كلمه و الگوهاي جملات متنوعي را آموخته و ذخيره كرده است.
حال كه در انتهاي اين مقاله هستيد، فكر مي‌كنيد چشم‌ها و مغز شما در حال انجام چه كاري بودند و هستند؟

واژه نامه

دندريت Dendrite
آكسون Axon
مُخ Cerebrum
صرع Epilepsy
نُرون Neuron
پيام‌رسان عصبي Neurotransmitter
سيناپس Synapse
انعكاس Reflex
جسم پينه‌اي Corpus callosum
قشر حركتي Motor cortex
قشر حسي Sensory cortex
برهم كنش Interaction
محرك Stimulus
قوس انعكاسي Reflex arch
منبع: http://www.jazirehdanesh.com

---

معرفي سايت مرتبط با اين مقاله