سفري کوتاه به اطراف و اکناف مغز انسان
قصد داريم که در کوتاه ترين زمان و به زبان ساده درباره يکي از پيچيده ترين و شايد به راستي پيچيده ترين محصول حيات بر روي زمين سخن بگوييم. از جزئيات مي پرهيزيم و فقط نکات پايه و کلي را مرور خواهيم کرد. اين سفر مي تواند مبنايي براي جستارها و پژوهش هاي ژرف تر و موشکافانه تر آينده باشد. در وب گاه انجمن غيرانتفاعي آلزايمر (alz.org)، که دفتر اصلي آن در شهر شيکاگو قرار دارد، يک سفر تصويري هفت منزلي با مغز تدارک ديده شده است.
منزل يکم: مغز يک و نيم کيلويي ما
راستش را بخواهيد اين مغزي که اين همه مهم است و قدرتمند ترين عضو بدن ماست، وزنش به يک و نيم کيلوگرم هم نمي رسد. تقريبا صدو پنجاه گرمي کم دارد. جسم آن بي شباهت به ژله نيست، البته نه ژله شل و وارفتني. سه بخش اصلي هم دارد:
1."مخ" اولين بخش است که از همه بزرگ تر است و بيشتر فضاي درون جمجمه را پر مي کند. خيلي کارها مي کند از جمله تفکر، احساس، به خاطر سپاري، و حل مسئله. حرکات بدن ما را نيز او هدايت و راهبري مي کند.
2.در پشت سر ما و زير مخ، بخش دو واقع شده که اسم آن "مخچه" است. کار اصلي آن هماهنگي حرکات و تعادل بدن است.
3.بخش سوم که مانند ساقه اي است که مغز با تمام تشکيلات خود بر روي آن روييده، اتفاقا "ساقه مغز" يا "پايه مغز" ناميده ي شود. زير مخ و در جلوي مخچه قرار گرفته است. پايه مغز، نخاع يا طناب ميان مهره اي را به مغز متصل مي کند اما فکر نکنيد که هنر ديگري ندارد؛ بلکه خيلي هم مهم است و فرمان عملکردهاي خودکاري چون تنفس، ضربان قلب، فشارخون، و گوارش در دست اوست. به دو تصوير سه بعدي که پيش رو داريد نگاه کنيد تا پايه مغز را که از سه بخش تشکيل شده و رنگ اين سه بخش از بالا به ترتيب آبي و بنفش و ارغواني است، ببينيد.
منزل دوم: تاسيسات پشتيباني بسيار عالي
عموما پشت سر هر موفقيتي تلاش ها و حمايت هاي موثر و خوبي جريان داشته است. موفقيت مغز در اداره يک انسان نيز همين طور است. به "ياخته هاي پي بان" کاري ندارم که وظيفه شان کمک دادن به ياخته هاي عصبي مغز يا نورون هاست، بلکه منظور در اينجا خون و خون رساني است. يکي از غني ترين و مفصل ترين شبکه هاي خون رساني بدن ما مخصوص مغز است. سرخرگ هاي اين شبکه در حدود 20 تا 25 درصد از کل خون بدن را با هر تپش قلب براي مغز به همراه مي آورد تا در آنجا، ميلياردها سلول عصبي با ولع حدود 20 درصد از همه اکسيژن و سوخت مصرفي بدن ما را ببلعند. تازه زماني که سخت مشغول تفکر باشيم، کار بالا مي گيرد و ممکن است تا 50 درصد از کل سوخت و اکسيژن موجود در بدن نصيب اين سلول ها شود.
اکنون سياهرگ ها و مويرگ ها را نيز در کنار سرخرگ ها ببينيد تا پيچيدگي انبوه در هم تنيده اين شبکه را بيشتر و بهتر دريابيد.
منزل سوم: چين و چروک هاي متفکر (قشر مغز)
حالا به اين سطح پر چين و شکن نگاه کنيد که انگار نشان از چهره يک داناي پرتجربه و متفکر دارد. اين سطح بيروني مغز است که تخصص يافته است و هنرهاي فراواني دارد. نام آن "قشر مغز" است. دانشمندان سطح قشر مغز را انگار که مساحي کرده باشند، براي آن نقشه اي فراهم آورده اندو بخش هاي مختلف آن را که هر يک در کاري خاص تخصص يافته و با آن کار عجين شده است، شناسايي کرده اند.
خب: اکنون نظري بيندازيم به نواحي مختلف قشر مغز.
در يک حرکت دايره اي هفت مرحله اي پيش مي رويم. تصاوير را يک به يک، در جهت حرکت عقربه هاي ساعت دنبال کنيد. از تصوير بالايي شروع کنيد. اين نواحي هفت گانه به ترتيب در کارهاي زير تخصص دارند:
1-دريافت و تفسير اطلاعات رسيده از گيرنده هاي لامسه از سراسر بدن.
2و3و4-دريافت و تفسير تصاوير، صداها، و بوي هاي جهان پيرامون .
5-انديشيدن و تلاش براي حل مسائل و طرح ريزي و برنامه ريزي.
6-شکل دادن به خاطرات و ذخيره کردن آنها.
7-فرمان راندن بر حرکات ارادي.
بايد در نظر داشت که برخي، يا تمامي اين کارها، با اعضاي داخلي مغز نيز ارتباط تنگاتنگ دارند. مثلا اسبک مغز که در کار فرستادن آن چه در حافظه کوتاه مدت آمده به حافظه بلندمدت است؛ يا بسياري نمونه هاي ديگر. مي خواهيد يک نگاهي هم به اسبک مغز بيندازيد؟
اينجاست. رنگ سبز را در تصويرها پيدا کنيد.
تنها به گفتن يک مورد بسنده مي کنم و آن اين که علاوه بر اين کارها و فعاليت هايي که گفته شد، هيجان انگيز خواهد بود که بتوانيم به دنبال جايگاه اصل اراده در مغز بگرديم.
منزل چهارم: نظري بر دو جناح رقيب
جناب مستطاب مغز به دو نصف تقسيم شده است. نيم کره چپ و نيم کره راست. متخصصان امر مطمئن نيستند که به راستي چه فرقي ميان نحوه عملکرد اين دو جناح راست و چپ وجود دارد. البته آنان در بي خبري کامل به سر نمي برند و تاکنون واقعيت هايي را نيز به تحقيق دريافته اند. به اين آقاي رهبر اکستر که پشتش به ماست و سرگرم رهبري گروه نوازندگان، نگاه کنيد خود اين رهبر را مغزش رهبري مي کند.
گويا رهبري حرکات سمت چپ بدن او را نيمه راست مغزش عهده دار است و رهبري حرکات سمت راست را نيمه چپ. اين از جمله واقعيت هايي است که متخصصان مي دانند.
جالب توجه است که در غالب مردم نصفه چپ مغز زبان و گفتار را نيز در اختيار دارد. يعني وقتي آقاي رهبر ارکستر خطاب به نوازندگان شيپور زير لبي کلماتي و دستوراتي ادا مي کند، باز هم قضيه زير سر نيم کره چپ است.
منزل پنجم: ازدحام ياخته هاي عصبي
به ظاهر مغز که نگاه کني، به نظر نمي آيد در آن هياهويي برپاست و تعداد خيلي زيادي موجودات بسيار ريز سرگرم کارند و هر چه از اين مغز بزرگ سر مي زند حاصل کار آن ياخته هاي خرد است. مغزي که به نهايت رشد خود رسيده باشد در حدود صد ميليارد "ياخته عصبي" يا نورون در خود دارد. هر يک از اين صد ميليارد ياخته شاخه هايي دارد که با شاخه هاي ديگران اتصالات بسيار متعددي برقرار مي کنند.يک شاخه بلند که به آن "آسه" مي گويند و چند شاخه کوتاه و پرانشعاب به نام "دارينه" که نامش از دار به معناي درخت گرفته شده است. تعداد اتصال هاي ميان اين شاخه ها به بيش از صد هزار ميليارد مي رسد. جنگل انبوهي از ياخته هاي عصبي که آدم را به سرگيجه مي اندازد. دانشمندان هم به آن "جنگل نوروني" مي گويند. نشانک هايي که در اين جنگل هزار تو رد و بدل مي شود. آجر بناي ساختمان خاطرات، انديشه ها، و احساسات ماست.
منزل ششم: گفت و گوي سلول ها
نشانک هايي که خاطرات و افکار ما را قرار است پديد آورند، در واقع از جنس تغييرات و نوسانات الکتريکي بسيار خرد و ظريف هستند (دايره سفيد پايين دست چپ). اين تغييرات در بدنه ياخته هاي عصبي پديد مي آيند و از طريق همان نقاط اتصال که درباره شان صحبت کرديم از يک ياخته به ياخته ديگر منتقل مي شود (مستطيل زرد وسط). يک نقطه اتصال را "همايه" مي نامند. همان گونه که مي بينيد، در يک همايه ياخته ها به هم خيلي نزديک مي شوند اما به يکديگر نمي چسبند و يک فاصله بسيار کوچک ميانشان باقي مي ماند (بزرگنمايي بالا دست راست). وقتي هيجان الکتريکي در بدنه يک ياخته ايجاد مي شود، به آسه آن کشيده مي شود و در طول آن مثل يک موج حرکت مي کند. به آخر راه، که همان همايه باشد، وقتي که مي رسد باعث مي شود کيسه هاي خيلي کوچولوي حاوي مواد شيميايي خاص، رو به بيرون باز شوند و اين مواد شيميايي را آزاد کنند؛ موادي که "انتقال دهنده هاي عصبي" ناميده مي شوند. انتقال دهنده ها وقتي رها مي شوند آن فاصله اندک را طي مي کنند و به دارينه ياخته بعدي مي رسند و در جايگاه هاي مخصوصي بر سطح آن مي نشينند و آن ياخته را فعال مي کنند. دانشمندان تاکنون تعداد زيادي از اين انتقال دهنده ها را شناسايي کرده اند.
عجالتا بدانيد که در بيماري آلزايمر، هم حرکت و جابه جايي نوسانات الکتريکي و هم عملکرد انتقال دهنده ها مختل مي شود. در مطلب آينده درباره اين بيماري و ديگر اختلالات مغزي بيشتر خواهيم گفت.
منزل هفتم: زمزمه ياخته ها
صد ميليارد ياخته، صد هزار همايه؛ چندين و چند انتقال دهنده عصبي؛ تعجبي ندارد که مغز با اين اندوخته حيرت آور بتواند کارهايي بکند و تفاوت هايي با ديگر جانوران پديد بياورد که تا امروز نتوانسته ايم به کنه آنها پي ببريم. صد ميليارد سلول در کنار و دست در دست هم ...
در طي زمان هر آن چه تجربه مي کنيم باعث مي شود الگوهايي در نشانک هاي رد و بدل شدني ميان ياخته هاي پر شمار مغز شکل بگيرد؛ الگوها مرکب از انواع و قدرت هاي مختلف اين نشانک ها هستند. در واقع آن چه ميان يک الگو با الگوي ديگر تفاوت ايجاد مي کند، نوع و قدرت نشانک هاي پديد آورنده هر يک از آنهاست. اين الگوهاي فعاليت ميان ياخته اي همان چيزي است که در مقياس سلولي، روش کار مغز ما را توضيح مي دهد؛ افکار، خاطرات، مهارت ها، و احساس ما درباره وجود خودمان، همه به همين طريق در مغز شکل مي گيرد.
تصاوير حاصل از لايه نگاري بر پايه تابش پرتوهاي پوزيتروني (که در لاتين آن را به PET مخفف مي کنند) به ما نمايي کلي و مبهم از نجواي دروني مغز نشان مي دهد، انگار چهره کسي را از پشت پنجره اي مه گرفته بنگري، اين تصاوير به ما ديدي اجمالي مي دهد که الگوي فعاليت مغزي چه مي تواند باشد:
(بالا دست چپ:) وقتي کلماتي را که بر روي کاغذ نوشته شده مي خوانيم؛
(بالا دست راست:) وقتي به کلماتي که ادا مي شود گوش مي دهيم؛
(پايين دست چپ:) وقتي به کلمات فکر مي کنيم؛
(پايين دست راست:) و وقتي خود کلماتي بر زبان مي آوريم.
نقاط قرمز بيشترين فعاليت را دارند و پس از آن به ترتيب رنگ هاي رنگين کمان، فعاليت کاهش مي يابد و کمترين مقدار آن در رنگ هاي نيلي و بنفش ديده مي شود.
الگوهاي فعاليت مغزي خاص در طي زندگي دستخوش تغيير مي شوند. آشنايي با آدم هاي تازه يا تجربيات نو يا آموختن مهارت هاي جديد، همه مي تواند موجب شکل گيري الگوهاي گوناگون شود و الگوهاي قديم را دگرگون کند.
منبع: ماهنامه دانشمند -شماره 571
