مغز عزيزم
ترجمه: مريم زمان فشمي
لطفاً خودت را درمان کن!
جفري ماکليس، محقق مغز و اعصاب هر روز به موشهايش چيز جديدي براي بو کشيدن مي دهد. بعضي مواقع در قفس آنها شکلات مي گذارد و بعضي مواقع گلاب.
وي با اين کار، دنياي جديدي را به روي موشهايش مي گشايد، زيرا آنها تا به حال در يک قفس زندگي مي کرده اند که عاري از هر گونه بويي بوده است، فقط بوي هواي کثيف و مصرف شده به مشام مي آمده است. هيچيک از هزاران بويي که آنها اکنون استشمام مي کنند، قبلاً به دماغشان نخورده است. اما آنها چگونه در مقابل اين بوها عکس العمل نشان خواهند داد؟
در ابتدا ماکليس و همکارانش در بخش ترميم مغز و اعصاب بيمارستان مرکزي ماساچوست و دانشکده پزشکي هاروارد در بوستون دريافتند که دقيقا چه اتفاقي در قسمت بويايي مغز حيوانات رخ مي دهد. آنها سلولهاي عصبي جديدي که در قسمت جلويي مغز پس از استشمام اين بوهاي جديد توليدشده و به سمت قسمت بويايي در جريان بودند را بررسي کردند.
سلولهاي عصبي نو براي يادآوري هاي نو. اين عقيده الکونن گلدبرگ، نويسنده و روانشناس دانشگاه نيويورک در منهتن است. او در دفتر خود افراد ميانسال را تحت آزمايش قرار مي دهد که هميشه کليد خود را جا مي گذارند و يا فراموش مي کنند که لحظاتي پيش، چه کتابي مي خوانده اند.
گلدبرگ براي فراموشي آنها برنامه تمريني تجويز مي کند که طبق آن رفتارهاي خاصي بايد تمرين شوند: يادآوري کلمات، تحرک فکري و روحي. براي اين برنامه گلدبرگ 200 تست در نظر گرفته که مي توان آنها را براي بازسازي مغزي استفاده کرد و 60 تمرين هم براي برنامه هايي بر ضد استرس و بي تابي. در اين ميان دوبار در هفته نيز به مدت يک ساعت تمرينهاي کامپيوتري انديشيده شده که بايد انجام شود. براي مثال بيماران فراموشکار بايد مشخص کنند که طبق چه قانوني مثلثهاي رنگي، مکعبها و دايره ها روي صفحه نمايشگر بايد مرتب شوند.
در انتهاي اين برنامه که حدود 3 ماه طول کشيد، گلدبرگ بررسي کرد که آيا اين تمرينها تاثير عيني و حقيقي بر روي حافظه افراد مورد آزمايش داشته يا نه. نتايج نشان داد که اين تمرينها در مورد 100 تن از افراد مذکور اثرات مثبت داشته است. از دست دادن تدريجي حافظه در مورد 60 درصد از آنها متوقف شد و حافظه 30 درصد آنها بهبود قابل توجهي يافت.
گلدبرگ مي گويد: «موفقيت ما به اين دليل است که ما توانسته ايم باعث رشد سلولهاي عصبي نو و تازه در مغز شويم.» وي در حال حاضر مشغول کار بر روي اين برنامه تمريني است، نرم افزاري که در آينده نزديک قابل نصب بر روي کامپيوترهاي خانگي خواهد بود. وي معتقد است که با اين تمرينها و فعاليتهاي مغزي نورونهاي جديد به وجود خواهند آمد.
يک سرچشمه جواني در مغز؟ قدرت تفکر جديد بوسيله سلولهاي نو؟ تا به امروز طرز فکر افرادي چون ماکليس و گلدبرگ مسخره مي شد و مردم آنها را افرادي غرق شده در تخيل خود مي ديدند، زيرا اين پزشک بوستوني و متخصص اعصاب منهتن، اين تفکر را که ساليان سال است وجود دارد و بر طبق آن رشد سلولهاي عصبي حتي در نوزادي متوقف مي شود و در بهترين حالت ممکن سلولهاي عصبي حتي در نوزادي متوقف مي شود و در بهترين حالت ممکن سلولهاي مغزي در يک سطح مشخص باقي مي مانند، دگرگون کرد.
اما متخصصان مغز و اعصاب، بيوشيمي وپزشکان امروزه معتقدند که سلولهاي عصبي مرتب در حال رشد و زايش هستند. بوجود آمدن سلولهاي عصبي جديد از نظر عليم Neurogenese نام دارد واين پديده حتي تا سنين پيري نيز حفظ شده و براي کارکرد نرمال مغز جبران ناپذير به نظر مي رسد.
کمپرمن، محقق مرکز پزشکي مولکولي برلين مي گويد: ما اکنون در صدديم، مغز را از يک ديدگاه کاملاً جديد بررسي کنيم و اين کشف جديد، که سلولهاي مغزي تا آخر عمر به وجود آمده و رشد مي کنند يک خبر بسيار مثبت و خوب تلقي مي شود. بخصوص اين که نورونهاي جديد حتي در مغز افراد ميانسال جوانه مي زنند و مي توانند به هنگام مشکلات مغزي و دشواريها مغز را پشتيباني کنند. کمپرمن معتقد است که اين مي تواند پيش زمينه اي براي داشتن روح و مغزي سرحال تا آخر عمر باشد.
اگر افراد در سنين بالا فعاليتهاي مغزي و روحي را رها کنند، سلولهاي عصبي جديد ساخته شده در مغزشان خيلي زود و يکي يکي نابود مي شوند.
محقق مغز و اعصاب، فرد گژ از مؤسسه تحقيقاتي سالک در کاليفرنيا مي گويد: مردم اکثراً فکر مي کنند که مغز يک کامپيوتر و غيرقابل تغيير است. اما آنها بايد بدانند که مغز نيز يک عضو بدن و شامل گوشت، خون و اعصاب است که تغييرات آنرا به راحتي مي توان کنترل کرد.
جيمز واتسون 78 ساله، محقق و دانشمند در زمينه ساختار مولکولي DNA از اين طريق جواني مغز خود را حفظ مي کند که دائم در حال مقايسه خود با تنيس بازان بسيار جوان تر است. وي مي گويد: بزرگترين وظيفه پزشکي اين نيست که دارويي براي سرطان کشف شود، بلکه آنها بايد بتوانند چاره اي بينديشند که مغز افراد ميانسال نيز توانايي توليد سلولهاي عصبي خود را حفظ کند.
کشف Neurogense در حال حاضر نه تنها تصوير انسان از مغزهاي سالم را عوض مي کند بلکه بيشتر درمي يابد که چرا و چگونه مغزها بيمار مي شوند. انسان تا به امروز مي انگاشت که لرزش در پارکينسون و آسيب حافظه در آلزايمر به دليل مرگ سلولهاي عصبي است اما امروزه مشخص شده که دليل اين بيماريها عدم بوجود آمدن سلولهاي عصبي جديد است.
همچنين دليل مشکلاتي چون عدم يادگيري، افسردگي، الکليسم، اعتياد به نيکوتين و شيزوفرني نيز مي تواند همين عدم Neurogense باشد. اين بحثها امروزه به يکي از جالبترين و مهم ترين موضوعات علمي در زمينه مغز و اعصاب تبديل شده است.
بعضي از چيزهايي که در اين زمينه توسط محققان کشف شده حتي براي خود آنها نيز هنوز چون معماست. زيرا به وجود آمدن سلولهاي عصبي جديد محدود به قسمت جلويي مغز و بخشي در هيپوتالاموس است که نقش مهمي در يادگيري دارد. البته تقريباً در تمام زواياي ديگر مغز نيز اين شاخه هاي نوروني و سلولهاي عصبي پيشرو وجود دارند: سلولهايي که قدرت تکثير دارند و قابليت تبديل به نورونهاي کامل را دارند، اما اين کار را انجام نمي دهند. آنها تقريباً در حال خواب قرار دارند ولي چرا؟
اين سلولهاي به خواب رفته را بيدار کردن و تحريک آنها به رشد، يکي از آرزوهاي رشته پزشکي است. امري که توسط يک گروه پزشکي در بوستون در مورد موشها و پرندگان تحقق يافته است. اکنون بسياري از کارخانه هاي داروسازي در تلاشند تا قرصها و يا داروهايي بسازند که اين توانايي را به وجود بياورد. شعار آنها اين است: مغز عزيزم، لطفاً خودت را درمان کن!
پايه و اساس اين اميدواري وجود پديده اي است که از ساليان پيش مورد سوء ظن دانشمندان قرار داشته است. براي مثال سانتياگو رامون کاجال، برنده جايزه نوبل و محقق مغز و اعصاب در سال 1928 اين نظريه را صادرکرد که سلولهاي مغز کاملاً خشک و تغييرناپذيرند. آنها مي ميرند اما قابليت بازسازي و رشد دوباره ندارند.
اگرچه اين نظريه در همان زمان نيز مورد ترديد برخي دانشمندان قرار گرفت امّا کساني که اين نظريه را قبول نداشتند از سوي ديگر دانشمندان مورد تمسخر قرار مي گرفتند. جوزف آلتمن از انستيتوي ماساچوست (MIT) در کمبريج در سالهاي دهه 60 موشها، گربه ها و خوکچه هاي هندي را مورد آزمايش قرار داده و به آنها دوزهايي از DNA ي راديواکتيو تزريق کرد.
راکيس حتي نظريه اي داد که چرا سلولهاي عصبي انسانها نمي توانند تقسيم شوند: بالاخره در يک زماني و در خلال بوجود آمدن انسان، اجداد ما اين توانايي را داشته اند که سلولهاي عصبي جديد بسازند.
در نهايت اين زندگي قناريها بود که به کمک علم پزشکي آمد: چگونه بعضي قناريها در بهار آواز مي خوانند، اما در طول تابستان اين توانايي خود را مثل پرهاي قديمي شان از دست مي دهند؟
فرناندو نوتبم از دانشگاه منهتن در حمام و زيردوش بود که ناگهان فکري در اين مورد به نظرش رسيد. سلولهاي آن بخش مغز قناريها که با ملوديها و آوازهاي گوناگون قديمي پرشده، به تدريج مي ميرند و در بهار بعدي با سلولهاي جديد جايگزين مي شوند. نتايج آزمايشات DNA ي راديو اکتيو هم اين نظريه را تاييد کردند. در حقيقت انسانها هر روز هزاران نورون در بدن خود را از دست مي دهند.
اگرچه در ابتدا برخي عقيده داشتند که رشد سلولهاي بافت مغزي تنها در مورد پرندگان صدق مي کند، اما تحقيقات بعدي نشان داد که قورباغه ها، مارمولکها، سنجابها و ميمونها نيز توانايي توليد سلولهاي عصبي جديد را دارند. اگرهمه اين حيوانات مصدق اين امر هستند، چرا انسان نباشد؟
آزمايشات براي اثبات اين مورد بعدها به سختي قابل انجام بود: براي اين آزمايشات بايد ماده راديواکتيو به افراد مورد آزمايش داده و بعدها مغز آنها کالبد شکافي مي شد. کمي پس از آن در سال 1998 دانشمندان سوئدي و آمريکايي طي آزمايشي به بسياري از بيماران مبتلا به سرطانهاي سخت، DNA ي راديواکتيو علامتگذاري شده تزريق کردند. اين پزشکان از اين طريق مي خواستند بفهمند که چه تعداد سلول سرطاني جديد در تومورها پديد مي آيد.
اما از آنجايي که طبق نظريه آن زمان DNA هاي علامتگذاري شده در سلولهاي قابل تکثير جايگزين مي شدند، بايد در مورد بيماران مورد نظر وجود نورونهاي تازه تشکيل شده نيز ثابت مي شد.
محققان تحقيقات خود را به طور مفصل در مورد 5 بيمار مبتلا به سرطان حنجره آغاز کردند. پس از مرگ آنها جمجمه شان باز شد. نتيجه اين که حتي تا آخرين روزهاي زندگي آنها مغز آنها در حال ساختن سلولهاي عصبي جديد بوده است.
از آن زمان به بعد يک نکته کاملاً ثابت شد و آن اينکه روز به روز در هيپوتالاموس يک فرد بزرگسال هزاران سلول عصبي ساخته مي شود. ميزان آنها در مقايسه با صدها ميليارد نوروني که مغز از آنها تشکيل شده کمتر و محدود به نظر مي رسد.
اين سلولهاي عصبي جايگزين شده و جديد داراي تحريک پذيري هستند، چيزي که در نورونهاي قديمي تر از بين رفته و ديگر وجود ندارد. کمپرمن، متخصص مغز و اعصاب مي گويد: ظاهرا تعداد کمي سلول تازه ساخته شده لازم است تا بتوان سيستم شبکه مغز را به طور اساسي تغيير داد.
به اين صورت سلولهاي تازه ساخته، قدرت تعويض و تبديل بافت را به مغز مي دهند، پديده اي که همين چند سال پيش توسط بشر شناخته شده است. کسي که به طور مثال در سنين بزرگسالي شروع به شعبده بازي مي کند، باعث رشد هدفمند مغزش مي گردد. اين مساله اي است که توسط دانشمندان آلماني در سال 2004 اثبات شده و در مقاله اي نيز در اين باره در مجله تخصصي «nature» به چاپ رسيده است.
پس از 3 ماه، نتايج نشان دادند که سلولهاي مغزي افرادي که اين ورزش را بلد بودند تغيير داشته است. اما با گذشت زمان از تاريخ تمرينها، بازسازي سلولهاي مغز کاهش داشته است.
کساني که يک زبان خارجي مي آموزند، با اين کار خود را نيز عوض مي کنند. تراکم سلولهاي خاکستري مغز در قسمت مشخصي از آن در کورتکس سمت چپ بيشتر مي شود. زبان شناسان دانشگاهي در لندن با انجام آزمايشي روي 105 نفر که 80 نفر آنها دوزبانه بوده اند، اين موضوع را دريافته اند. اگرچه اين موضوع در کودکان واضح تر است اما کسي که حتي در سنين بالاتر هم لغات را به زبان خارجي بياموزد، مي تواند بدين وسيله سلولهاي مغزش را تمرين داده و باعث تراکم سلولهاي مغز شود.
دانشمندان تا به امروز نتوانسته اند بفهمند، چه در مورد ورزشکاران و چه در مورد افراد دو زبانه، چه رويدادي دقيقاً در مغز آنها رخ مي دهد. زيرا اين تغييرات مغزي که در زبان تخصصي پزشکي «انعطاف پذيري» ناميده مي شود، سرچشمه در حداقل 3 مکانيسم متفاوت دارند. يکي از آنها اين است که سيناپسهاي موجود مي توانند در عرض چند ثانيه در نورونها تقويت شوند. اين که انسان چيزهايي را به ياد مي آورد که شنيده، حس کرده و يا بوي آنها را استشمام کرده است، طور ديگري قابل توضيح نيست. مکانيسم ديگر اين است که در طي چند ساعت، سيناپسهاي جديد جوانه مي زنند. در نتيجه شبکه سلولهاي عصبي به کار افتاده و از اين طريق خاطرات در حافظه ضبط مي شوند. مکانيسم ديگر قادر است در مدت چند روز بوسيله «پيدايش سلولهاي عصبي جديد» بافت مغزي را تغيير دهد.
تحقيقات بسياري نشان داده اند که جايگزيني سلولهاي مغزي در مغز افرادي بزرگسال بخش بسيار مهمي از «انعطاف پذيري ياخته هاي عصبي» است و اين بدان معني است که نورونهاي جديد اما با مقدار کم، سهم عمده اي در زندگي افراد دارند. همانطور که يک ماهيچه با فشار و تمرين رشد مي کنند، سلولهاي خاکستري نيز زماني که از آنها خواسته شود و در اين راه کاري انجام شود، رشد مي کنند.
نورونهاي جديد در بخش بويايي زماني شکوفا مي شوند که بوهاي جديد به مشام فرد برسد و سلولهاي عصبي جديد در هيپوتالاموس زماني به رشد و پختگي مي رسند که فرد چيزي ببيند که ارزش به خاطر سپردن داشته باشند، زيرا هيپوتالاموس نوعي پورت ورودي به حافظه انسان است. هرچيزي که در حافظه بلندمدت ذخيره مي شود، بايد از اين ورودي عبور کند. اطلاعات ورودي از طريق هيپوتالاموس طوري طبقه بندي مي شوند که انسان به طور مثال اتفاقات را به ترتيب زماني آنها به خاطر مي آورد. البته اگر در پيدايش سلولهاي عصبي جديد عيب و علتي وجود داشته باشد، هيپوتالاموس ديگر قادر به انجام وظايف خود نخواهد بود. در آزمايشات انجام شده روي حيوانات، سلولهاي عصبي جديد عيب و علتي وجود داشته باشد، هيپوتالاموس ديگر قادر به انجام وظايف خود نخواهد بود. در آزمايشات انجام شده روي حيوانات، سلولهاي عصبي تقسيم شده در هيپوتالاموس به طور هدفمند بوسيله اشعه و يا سم شته شدند. پس از آن بود که مشاهده شد حيوانات دچار ضعف در يادگيري شده اند. محققان ديگر رشد نورونها در هيپوتالاموس را بوسيله ويروسها دچار مشکل ساختند و نتيجه آن بود که حافظه بلندمدت حيوانات مورد آزمايش دچار نقصان شد.
همچنين تحقيقات مولکولي نيز تاکيد مي کنند که يادگيري يکي از وظايف اصلي «پيدايش سلولهاي عصبي جديد» است. دانشمندان انستيتوي فيزيولوژي دانشگاه فرايبورک دريافته اند که تحريک سلولهاي عصبي جديد از سلولهاي قديمي آسانتر است و آنها سريعتر قادرند که سيناپسنهاي اطرافشان را ضعيف يا قوي تر کنند و همه اينها توانايي هايي است که نقش بسيار مهمي در يادگيري و به خاطرسپاري ايفا مي کنند.
در نتيجه «پيدايش سلولهاي عصبي جديد» مي تواند همان مکانيسمي تلقي شود که انسان سالهاست به دنبال آن مي گردد: مکانيسمي که با آن بتوان مغز را فرم و شکل داد. به هر حال، آزمايشات يک بار ديگر نشان داد که کسي که زندگي جسمي و روحي فعالي دارد، مغزش را در قبال مشکلات ميانسالي محافظت مي نمايد.
در اواخر سالهاي 80 بود که رابرتر کاتزمن، اهل کاليفرنيا به بررسي دقيقتر اين موضوع پرداخت: طبق نظر او، تفکر و يادگيري در طول زمان تراکم ارتباطات بين ياخته هاي عصبي را افزايش مي دهد. هرچه تراکم سلولهاي مغزي بيشتر باشد، مغز او راحت تر قادر خواهد بود که ضايعات سلولهاي عصبي از طريق بيماري و يا پيري را از سر بگذراند.
البته نظرات کاتزمن حدود 15سال بعد مهر تاييد خوردند: محققين 130 کشيش و راهبه را تحت آزمايشات مختلف قرار دادند و پس از مرگ طبيعي شان، مغز آنها را کالبد شکافي کردند. فرقي نمي کرد که آنها تحصيل کرده و يا عامي باشند، در هر صورت پلاکهايي که در آلزايمر در مغز رسوب مي کنند، به وفور در مغز آنها ديده مي شده است.
رابرت فريدلند از دانشگاه کليولند مي گويد: مطالعه و کارت بازي، کاردستي و پازل، همه اينها باعث مي شود که نيروي تفکر زنده بماند. من معتقدم که تمام اين کارها به نوعي به يادگيري مرتبط است. يک شغل جذاب مي تواند شما را سالمتر نگه دارد تا يک بازنشستگي کامل که ذهن شما را کند مي سازد. کسي که بازنشسته مي شود، بايد حداقل از نشستن مداوم جلوي تلويزيون بپرهيزد، زيرا در اين صورت خطر ابتلا به آلزايمر افزايش مي يابد. دانشمندان به تحقيق و بررسي از اقوام و دوستان 135 بيمار مبتلا به آلزايمر پرداختند. سرانجام نتايج اين آزمايشات را با نتايج تستهاي افراد سالم مقايسه مي کردند. نتايج اين آزمايشات که در مجله Brain and cognition چاپ شد، نشان دادند که بيماران مبتلا به آلزايمر نسبت به افراد سالم زمان بيشتري از زندگي شان را در مقابل صفحه تلويزيون گذرانده اند: با هر ساعت نشستن در مقابل تلويزيون ريسک ابتلا به آلزايمر به فاکتر 1/3 مي رسد.
البته اين بدان معنا نيست که محتواي برنامه ها باعث پژمردگي مغز مي شود، اما در هر صورت بيننده دائم و طولاني مدت تلويزيون بودن باعث تنبلي روحي فرد مي شود و بدن را تبديل به بستري براي ابتلا به آلزايمر مي نمايد. در مقابل اين آسيب که منتهي به ضرر فراوان به شخصيت فرد مي شود، کاهش توانايي هاي روحي افراد ميانسال بيماري محسوب نمي شود. بلکه حتي مي توان آنرا به طور هدفمند و حساب شده اي هدايت کرد. اولمن ولودن، محققين انستيتو ماکس پلانگ، در تحقيقي بر روي 516 نفر از شهروندان 70 الي 100 ساله برلين سهم اجتماعي آنها را در جامعه بررسي کردند. آنها در مصاحبه هاي خود از افراد پرسيدند که آيا آنها در روز قبل به ملاقات کسي رفته و يا فردي به ديدن آنها آمده است؟ اينکه آيا آنها علاقه اي به رستوران رفتن و يا شرکت در اجتماعات فرهنگي و فعاليت هاي اجتماعي دارند يا نه. نتيجه اين بود که هر کسي که زندگي اجتماعي موفق و فعالي داشت، نسبت به افراد غيراجتماعي تر در سالهاي بعدي قادر به فعاليتهاي ذهني بيشتري بوده است. اين آزمايشات پيش از همه به ما نشان داده اند که دلايل و پيامدها بيماريها چه ارتباطي با هم دارند. در افراد با توانايي فکري بالاتر و ذهن فعالتر، حس مفيد بودن در جامعه وجود دارد و گذر زمان و عمر تاثير چنداني بر زندگي فرد نخواهد داشت. البته دانشمندان توانسته اند ثابت کنند که نقش حفاظتي فعاليتهاي اجتماعي بيشتر در تاثيرات تحريک کننده آنها بر مغز و رفتار انسان نهفته است. پس کساني که در بازنشستگي و ميانسالي در طول روز با نوه هاي خود به باغ وحش و شبها با دوستانشان به رستوران مي روند، مغز خود را جوان نگه خواهند داشت!
منبع: مجله آلماني spiegel
منبع:نشريه اطلاعات علمي - شماره367
