در باره مغز

0 ۱۶

مقدمه

مغز انسان بر تفکر، احساسات وحرکات او فرمان می راند. در اروپا، ماه مه سال ۲۰۱۳ میلادی، به مغز اختصاص داشت. از این رو صدها کنفرانس، کنگره و نمایشگاه در سرتاسر این قاره برگزار  شد.

در نمایشگاهی در شهر بوردو، در فرانسه، کودکان با اسرار مغز آشنا می شوند. هدف از برگزاری این نمایشگاه این است تا نشان داده شود چگونه پژوهشگران اروپایی تلاش می کنند تا پرده از ژرفترین اسرار مغز و ظرفیت های حیرت آور آن بردارند.

این نمایشگاه “سروراما” (Cervorama) نام دارد و از دوم ماه مارس سال ۲۰۱۳ میلادی تا پنجم ماه ژانویه سال ۲۰۱۴ در شهر بوردو فرانسه برگزار  شد.

خلقت مغز انسان

ونسان ژووانو، سرپرست نمایشگاه “سروامارا” می گوید: «تکامل، منجر به خلق مغزهای بسیار متفاوت، با قابلیتهای مختلف در حیوانات شده است. در انسان نیز مغز هرکس با دیگری فرق می کند. بسته به این که چه تجربه هایی را در زندگی از سر گذرانده ایم، مغزمان را چه طور به کار ببریم و همچنین بسته به اندوخته دانشمان، کارکردهای شناختی ِمغزمان بیشتر یا کمتر خواهد بود. همین قابلیتِ انعطافِ مغز است که آن را تبدیل به عضوی منحصر به فرد می کند، عضوی که مطابق با خصوصیت های هر فرد شکل می گیرد.»

ونسان ژووانو، در ادامه درباره نوآوری های علمی برای مطالعه بر روی مغز می گوید:«در گذشته تنها می توانستیم مغز را در جسد کسانی که می مردند، طی کالبد شکافی یا پس از آن بررسی کنیم. امروز به کمک تصویرسازیِ پزشکی می توانیم به مشاهده مغز در حال کار بپردازیم. این نوآوری های علمی به ما امکان می دهد بفهمیم مغزمان چگونه کار می کند.»

سرپرست نمایشگاه “سروامارا” می افزاید: «واضح است که همه می ترسند به این اندام شکننده و ظریف انسان دست بزنند. جراحی مغز مانند جراحی آپاندیس نیست که بدون ضرر باشد. کارکردن روی مغز هنوز نگرانی های فراوان به همراه دارد.»

در بیمارستان دانشگاه “ویلنیویس“، واقع درشهر ویلنیویس، پایتخت لیتوانی، آزمونی بی سابقه انجام می شود.

در اینجا به بیمارانی که ضربه مغزی شده اند، عینک هایی عجیب و پلاستیکی داده می شود که فشار روی بافت های مغزشان را اندازه می گیرد.

پیچیدگی های مغز انسان

هدف از این اندازه گیری این است تا ببینیم آیا خطر آسیب بیشتر به مغز بیمار وجود دارد یا نه. تا کنون این نوع اندازه گیری نیاز به سوراخ کردن جمجمه داشت که عملی خطرناک و پرهزینه است. هزینه و خطرات این عمل باعث می شود هر ساله بیش از یک میلیون اروپایی که آسیب مغزی دیده اند، معاینه دقیق نشوند. اما این وضعیت به زودی تغییر خواهد کرد.

سائولیوس روکا، جراح مغز و اعصاب این بیمارستان می گوید: «این مجموعه سخت افزارها و نرم افزارها به ما جراحان اعصاب امکان می دهد تا بدون این که وارد بدن بیمار شویم بدانیم در مغز او چه رخ می دهد. اندازه گیری هایی که باید برای انجام شان جراحی انجام داد، این روزها در جراحی مغز واعصاب عادی است. اما مثلا نمی توانید روی بیماری که به هوش است، این اندازه گیری ها را انجام دهید. این تجهیزات ما را قادر می کند فشار بین مغز و جمجمه را با دقت بیشتر و خطر کمتری برای بیمار اندازه بگیریم.»

این طرح “سلامت مغز” نام دارد و مجموعه سخت افزار و نرم افزار آن بر اساس فناوری فراصوت ساخته شده اند. سازندگان دستگاه می گویند که سیگنال فراصوت سریع و دقیق پردازش می شود. باریکه ای از پرتوهای فراصوتی به چشم فرستاده می شوند تا پارامترهای جریان خون را در دو ناحیه مختلف سرخرگ چشم اندازه بگیرد.

بررسی فعالیت مغز انسان

ادوارداس ساتکاوسکاس، مدیر مالی و هماهنگ کننده این طرح در لیتوانی می گوید: «می خواهیم سرعت ذرات خون و پارامترهای دیگر را در عروق ریز مغز اندازه بگیریم. بزرگترین چالش، دقت اندازه گیری است. بنابراین، مجموعه سخت افزارها و نرم افزارها باید بسیار حساس باشد. به همین دلیل است که نیاز به نوآوری های فنی مانند پردازش دیجیتال سیگنال والگوریتم های فیلتر کردن سیگنال داریم که همه آنها تحت یک مجموعه سخت افزاری و نرم افزاری الکترونیک کار کنند.»

اما مغز تنها اندامی ظریف و شکننده نیست. کودکانی که به نمایشگاه “سروامارا“می آیند، می آموزند که مغز قابلیت حیرت آوری برای افزایش توانایی های خود دارد. اما با بالارفتن سن، مغز می تواند با همان سرعت، این قابلیت را از دست بدهد.

ونسان ژووانو می گوید:«به دنبال تصویر کردن مغز رانندگان تاکسی های لندن با ارسال امواج مغناطیسی، مشخص شد که آن بخش از مغز آنها که مسئول حافظه است، بیشتر از هیپوکامپوس افراد عادی رشد کرده است. چراهیپوکامپوس راننده های تاکسی های لندن بیشتر رشد می کند؟ برای این که نقشه خیابان های لندن را از حفظ می دانند و در نتیجه این توانایی ذهنی در مغز آنها به وجود آمده است.»

ونسان ژووانو می افزاید: «این انعطاف پذیری مغز دلایل زیادی دارد. اما مهم ترین دلیل آن نورون هاست. نورون ها قابلیت خودسامان دهی دارند و شبکه می سازند. هر چه بیشتر نورون هاتان را تحریک کنید این شبکه ها پیچیده تر و قابل اطمینان تر می شوند. بالعکس هر چه کمتر آنها را تحریک کنید این شبکه در نهایت، به ناگزیر نابود می شود.»

تحقیقات گسترده در باره مغز انسان

شهر وین، پایتخت اتریش نیز یکی از شهرهای اروپایی است که در آن دانشمندان مشغول پژوهش بر روی مغز هستند. این طرح که در دانشکده پزشکی دانشگاه وین انجام می شود، “دِوِلیِج” نام دارد. هدف محققان در این آزمایشگاه پرده برداشتن از ژرف ترین اسرار مولکولی مغز سن یافته، است. آنها به ویژه سعی دارند که بفهمند چرا برخی مغزها با افزایش سن، سالم می مانند و برخی دیگر دچار بیماری های برخاسته از تباهی عصبها مثل بیماری آلزایمر می شوند.

گابور جی. کواکس، عصب شناس و متخصص آسیب شناسی عصب و مسئول هماهنگ کننده این طرح در این باره می گوید: «نورون ها یعنی یاخته های عصبی که اتصالهای زیادی بینشان برقرار است، ابتدا این اتصال ها را از دست می دهند. پس از اینکه این اتصالها از میان رفتند، یاخته های عصبی می میرند و به موازات این فرآیند، روی آنها پروتئین های پرآسیب جمع می شوند. در مغزِ بیمار آلزایمر چنین اتفاقی می افتد. چیزی که می خواهیم بدانیم این است که اولین مرحله این فرآیند چیست و پیش از این که این فرآیند آغاز شود، چه رخ می دهد. وقتی که بیمار با علائم بیماری آلزایمر نزد پزشک می رود، نورون ها دیگر از بین رفته اند. می خواهیم به پنج سال یا هشت سال زودتر از آن، یعنی زمانی که بیماری واقعا آغاز می شود، برویم.»

پژوهشگران می گویند که تا کنون چند نکته مهم را فهمیده اند. آنها گمان می کنند که همان پروتئین ها و ژن هائی که بر رشد مغز تاثیر دارند، با گذشت زمان در نابودی اعصاب مغز نیز نقش دارند. به گفته دانشمندان، این کشف سرنخ های اساسی برای تشخیص بیماری آلزایمر و درمان آن به دست می دهد.

مغز و بیماریهای ان

گابور جی. کواکس می افزاید: «خیلی اهمیت دارد که بفهمیم چرا بخشی از مردم دچار فراموشی نمی شوند و به اصطلاح “عادی” می مانند، می خواهیم بدانیم آیا این افراد ژنهای خاصی دارند که از مغزشان محافظت می کند. بنابراین در پروژه مان فقط به عوامل خطرزا در ژِنوم ( شناسنامه ژنتیکی) افراد اکتفا نمی کنیم و سعی می کنیم عواملی را که باعث محافظت از مغز می شوند، نیز بشناسیم و اینکه بدانیم چه ساختار ژنتیکی باعث حافظت از مغز در برابر بیماری آلزایمر می شود. اگر این ترکیب خاص ژنتیک را پیدا کنیم، می توانیم بفهمیم چه پروتئین هایی در محافظت مغز نقش دارند. سپس می توانیم نشانگر بسازیم یا می توانیم مسیرهایی را که منجر به بیماری می شوند، برای درمان، هدف بگیریم. زیرا در آن صورت فهمیده ایم که چه چیزی از مغز محافظت می کند و آنگاه می توانیم چیزی بسازیم که برای افراد دیگر نیز مفید باشد.»

از سوی دیگر مغز تواناهایی های عظیم و حیرت آوری دارد که هنوز بررسی نشده است. پژوهشگران روشهای پیچیده ای را که به “رابط های مغز و کامپیوتر” معروفند، به کار می برند تا امکان و امید به حرکت را برای افرادی که در حرکت دستها یا پاهایشان محدودیت دارند یا اصلا قادر به انجام هیچ حرکتی نیستند، بوجود آورند.

ونسان ژووانو می گوید: «افراد بیشتری را می بینیم که دچار فلج هستند اما می توانند با مغزشان به کمک کامپیوتر، به ماشین ها فرمان بدهند. می دانیم که مغز چنین قابلیت های باورنکردنی ای دارد و بسته به این که این ماشین ها را به کجا متصل کنید، مغز قادر خواهد بود که با آنها ارتباط برقرار کند. بنابراین واقعا نمی شود گفت که چه محدودیت هایی برای مغز ما وجود دارد.»

دریک آزمایشگاه واقع درشهر لینتس اتریش می توانید با مغزتان چراغ را خاموش روشن کنید. الکترودهایی که بدور جمجمه نصب می شوند، تشخیص می دهند که مغز چه هنگام کم و بیش فعال است. یک کامپیوتر فعالیت های مغز را ثبت می کند و بر اساس آنها به چراغ ها فرمان می دهد که روشن نشوند. اما پژوهشگران می توانند مغز را به انجام کارهای بسیار پیچیده تر وادارند.

امیدواری به درمان اتی امراض مغزی

مثلا می توان بین مغز افراد افلیج و بازی های کامپیوتری یا بازی هایی که روی تخته انجام می شوند، برهم کنش برقرار کرد یا حتی می توان کاری کرد که مغز از دور به در، فرمان بازشدن بدهد.

استفان پارکر، متخصص علوم رایانه در دانشگاه یوهانس کپلر و هماهنگ کننده این طرح موسوم به “آستریکس” می گوید: «ارتباط بین مغز و کامپیوتر اساسا به این شکل است که الکترودهایی دارید که باید در جای درست قرار دهید تا بتوانید امواج مغزیِ خاصی را اندازه بگیرید. برای سیستم ما تنها تغییر یک سیگنال مغز برای فرمان کامپیوتری کافی است. همانطور که می توانید با زدن یک کلید کنترل خاصی را فعال کنید، می توانید تنها با یک سیگنال، کنترل خاصی را در برخی ماشین ها فعال کنید.»

پژوهشگران مدتی است مشغول بررسی این امکان هستند تا با ترکیب حسگرهای بیناییِ کامپیوتری و امواج مغزی، به هواپیماهای پیچیده فرمان بدهند. آنها می گویند کاربردهای عادی تر و بسیار عملی نیز در راه هستند.

گرهارد نوسبائوم، متخصص علوم رایانه در این زمینه می گوید: «یک نمونه آن کنترل صندلی چرخ دار به شکل دقیق و قابل اطمینان با مغز یا سرعت دادن به عملکرد کامیپوتر با فرمان مغز است. حتی می توانیم تصور کنیم که در آینده سیگنالهای مغز، اُرتز (وسیله ای که به عملکرد اندام یا عضو کمک می کند و در برخی موارد استفاده از آن سبب کاهش درد در اندام شده و از پیشرفت بدشکلی آن جلوگیری می کند) را کنترل می کنند و به افراد فلج امکان می دهد دوباره اشیا را در دست بگیرند.»

نتیجه گیری

دانشمندان می گویند این آینده چندان دور نیست. اما حل معماهایی که مغز، این عضو شکننده، پیچیده و حیرت آور بدن انسان پیش روی دانشمندان می گذارد، هنوز به پژوهشهای بسیاری نیاز دارد.

منبع https://www.eanpages.org/2013/01/01/eu-initiative-of-may-2013-as-month-of-the-brain/

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

× ثبت نوبت آنلاین