جهان مغز ( brain world )

بازدیدها: ۱۵

مقدمه:

این طبیعت انسان است که در مورد چگونگی دیدن و شنیدن؛ چرا برخی چیزها خوب و برخی دیگر دردناک هستند؛ چگونه حرکت می‌کنیم؛ چگونه استدلال می‌کنیم، یاد می‌گیریم، به یاد می‌آوریم و فراموش می‌کنیم؛ و ماهیت خشم و جنون کنجکاو باشد. تحقیقات علوم اعصاب در حال کشف این اسرار است. کلمه “علوم اعصاب” جوان است. انجمن علوم اعصاب، انجمنی از دانشمندان علوم اعصاب حرفه‌ای، اخیراً در سال ۱۹۷۰ تأسیس شد. با این حال، مطالعه مغز به قدمت خود علم است. از نظر تاریخی، دانشمندانی که خود را وقف درک سیستم عصبی کردند، از رشته‌های علمی مختلفی بودند: پزشکی، زیست‌شناسی، روانشناسی، فیزیک، شیمی، ریاضیات. انقلاب علوم اعصاب زمانی رخ داد که دانشمندان متوجه شدند بهترین امید برای درک عملکرد مغز از یک رویکرد میان‌رشته‌ای، ترکیبی از رویکردهای سنتی برای دستیابی به یک سنتز جدید، یک دیدگاه جدید، حاصل می‌شود. امروزه اکثر افرادی که درگیر تحقیقات علمی سیستم عصبی هستند، خود را دانشمند علوم اعصاب می‌دانند. در واقع، اگرچه دوره‌ای که اکنون می‌گذرانید ممکن است توسط بخش روانشناسی یا زیست‌شناسی دانشگاه یا کالج شما حمایت مالی شود و ممکن است زیست‌روانشناسی یا زیست‌شناسی عصبی نامیده شود، می‌توانید شرط ببندید که مدرس شما یک دانشمند علوم اعصاب است. انجمن علوم اعصاب یکی از بزرگترین و سریع‌ترین انجمن‌های رو به رشد دانشمندان حرفه‌ای است. این حوزه به دور از تخصصی بودن بیش از حد، به گستردگی تقریباً تمام علوم طبیعی است و سیستم عصبی به عنوان نقطه مشترک تمرکز آن عمل می‌کند. درک نحوه عملکرد مغز نیاز به دانش در مورد چیزهای زیادی دارد، از ساختار مولکول آب گرفته تا خواص الکتریکی و شیمیایی مغز و اینکه چرا سگ پاولوف هنگام به صدا درآمدن زنگ بزاق ترشح کرد.

دانشمندان در طول اعصار در مورد مغز چه فکری کرده‌اند؟ دانشمندان علوم اعصاب امروزی چه کسانی هستند و چگونه به مطالعه مغز می‌پردازند؟

ریشه‌های علوم اعصاب

احتمالاً می‌دانید که سیستم عصبی – مغز، نخاع و اعصاب بدن – برای زندگی حیاتی است و شما را قادر به حس کردن، حرکت کردن و فکر کردن می‌کند. این دیدگاه چگونه پدید آمده است؟

شواهد نشان می‌دهد که حتی اجداد ماقبل تاریخ ما نیز به این باور بودند که مغز برای زندگی حیاتی است. سوابق باستان‌شناسی شامل جمجمه‌های انسان‌نمای زیادی است که قدمت آنها به یک میلیون سال یا بیشتر می‌رسد و نشانه‌هایی از آسیب‌های کشنده جمجمه را که احتمالاً توسط انسان‌نماهای دیگر ایجاد شده است، در خود دارند. در اوایل ۷۰۰۰ سال پیش، مردم جمجمه‌های یکدیگر را سوراخ می‌کردند (فرآیندی به نام مته‌کاری)، ظاهراً با هدف نه کشتن، بلکه برای درمان .

این جمجمه‌ها نشانه‌هایی از بهبودی پس از عمل را نشان می‌دهند، که نشان می‌دهداین عمل بر روی افراد زنده انجام شده است، نه به عنوان یک آیین پس از مرگ. ظاهراً برخی از افراد از چندین جراحی جمجمه جان سالم به در برده‌اند. آنچه آن جراحان اولیه امیدوار بودند به آن دست یابند، مشخص نیست، اگرچه گمان می‌رود که این روش ممکن است برای درمان سردرد یا اختلالات روانی، شاید با ایجاد راهی برای فرار ارواح شیطانی، استفاده شده باشد. نوشته‌های بازیابی شده از پزشکان مصر باستان، که قدمت آنها به تقریباً ۵۰۰۰ سال پیش برمی‌گردد، نشان می‌دهد که آنها از بسیاری از علائم آسیب مغزی به خوبی آگاه بودند. با این حال، همچنین بسیار واضح است که قلب، نه مغز، جایگاه روح و مخزن خاطرات در نظر گرفته می‌شد. در واقع، در حالی که بقیه بدن با دقت برای زندگی پس از مرگ حفظ می‌شد، مغز متوفی به سادگی از طریق سوراخ‌های بینی بیرون آورده و دور انداخته می‌شد! این دیدگاه که قلب جایگاه آگاهی و تفکر است، تا زمان بقراط به طور جدی مورد چالش قرار نگرفت.

دیدگاه‌هایی درباره مغز در یونان باستان

این ایده را در نظر بگیرید که قسمت‌های مختلف بدن شما متفاوت به نظر می‌رسند، زیرا اهداف متفاوتی را دنبال می‌کنند. ساختار پاها و دست‌ها بسیار متفاوت است، به عنوان مثال، زیرا عملکردهای بسیار متفاوتی را انجام می‌دهند: ما روی پاهایمان راه می‌رویم و اشیاء را با دستانمان دستکاری می‌کنیم. بنابراین، به نظر می‌رسد که بین ساختار و عملکرد همبستگی بسیار روشنی وجود دارد. تفاوت‌های ظاهری، تفاوت‌های عملکردی را پیش‌بینی می‌کنند.

از ساختار سر چه چیزی می‌توانیم در مورد عملکرد استنباط کنیم؟

بررسی سریع و چند آزمایش ساده (مانند بستن چشمان) نشان می‌دهد که سر برای حس کردن محیط با چشم‌ها و گوش‌ها، بینی و زبان تخصص یافته است. حتی کالبدشکافی خام نیز می‌تواند اعصاب این اندام‌ها را از طریق جمجمه به مغز ردیابی کند. از این مشاهدات چه نتیجه‌ای در مورد مغز خواهید گرفت؟

اگر پاسخ شما این است که مغز اندام احساس است، پس به همان نتیجه‌ای رسیده‌اید که چندین دانشمند یونانی قرن چهارم پیش از میلاد به آن رسیده‌اند. تأثیرگذارترین دانشمند، بقراط (۴۶۰-۳۷۹ پیش از میلاد)، پدر پزشکی غرب بود که معتقد بود “مغز نه تنها در احساس دخیل است، بلکه جایگاه هوش نیز می‌باشد.” با این حال، این دیدگاه مورد پذیرش جهانی قرار نگرفت. فیلسوف مشهور یونانی، ارسطو (۳۸۴-۳۲۲ پیش از میلاد) به این باور پایبند بود که قلب مرکز هوش است. ارسطو چه عملکردی را برای مغز در نظر گرفته بود؟ او معتقد بود که مغز رادیاتوری برای خنک کردن خونی است که توسط قلب جوشان بیش از حد گرم می‌شود. بنابراین، خلق و خوی منطقی انسان‌ها با ظرفیت خنک‌کنندگی زیاد مغز ما توضیح داده می‌شد.

دیدگاه‌هایی درباره مغز در دوران امپراتوری روم

مهم‌ترین چهره در پزشکی روم، پزشک و نویسنده یونانی، جالینوس (۱۳۰-۲۰۰ میلادی) بود که دیدگاه بقراطی در مورد عملکرد مغز را پذیرفت. او به عنوان پزشک گلادیاتورها، باید شاهد عواقب ناگوار آسیب‌های ستون فقرات و مغز بوده باشد. با این حال، نظرات جالینوس در مورد مغز احتمالاً بیشتر تحت تأثیر کالبدشکافی‌های دقیق و فراوان او از حیوانات بوده است. همانطور که می‌توانیم عملکرد را از ساختار دست‌ها و پاها استنباط کنیم، جالینوس سعی کرد عملکرد را از ساختار مخ و مخچه استنباط کند. از این مشاهده، جالینوس پیشنهاد کرد که مخ باید احساسات را دریافت کند در حالی که مخچه باید به عضلات فرمان دهد. چرا چنین تمایزی؟ او تشخیص داد که برای تشکیل خاطرات، احساسات باید در مغز ثبت شوند. طبیعتاً، این اتفاق باید در مغز خمیری رخ دهد

هر چقدر هم که استدلال او بعید به نظر برسد، استنتاج‌های جالینوس چندان دور از حقیقت نبود. در واقع، مخ تا حد زیادی با احساس و ادراک سروکار دارد و مخچه در درجه اول یک مرکز کنترل حرکت است. علاوه بر این، مخ مخزن حافظه است.

خواهیم دید که این تنها نمونه در تاریخ علوم اعصاب نیست که در آن به دلایل نادرست به نتایج کلی درست رسیده‌اند.

مغز چگونه احساسات را دریافت می‌کند و اندام‌ها را حرکت می‌دهد؟ جالینوس مغز را شکافت و متوجه شد که توخالی است . در این فضاهای توخالی که بطن نامیده می‌شوند (مانند حفره‌های مشابه در قلب)، مایع وجود دارد. از نظر جالینوس، این کشف کاملاً با نظریه غالب مبنی بر اینکه بدن بر اساس تعادل چهار مایع حیاتی یا اخلاط عمل می‌کند، مطابقت دارد. احساسات ثبت می‌شدند و حرکات با حرکت اخلاط به بطن‌های مغز یا از آنها از طریق اعصاب آغاز می‌شدند، که اعتقاد بر این بود که لوله‌های توخالی مانند رگ‌های خونی هستند.

دیدگاه‌های مربوط به مغز از رنسانس تا قرن نوزدهم

دیدگاه جالینوس در مورد مغز تقریباً به مدت ۱۵۰۰ سال رواج داشت. در طول رنسانس، آناتومیست بزرگ، آندریاس وسالیوس (۱۵۱۴-۱۵۶۴) جزئیات بیشتری به ساختار مغز اضافه کرد. با این حال، نظریه بطنی عملکرد مغز اساساً بدون چالش باقی ماند.

در واقع، کل این مفهوم در اوایل قرن هفدهم تقویت شد، زمانی که مخترعان فرانسوی دستگاه‌های مکانیکی با کنترل هیدرولیکی ساختند. این دستگاه‌ها از این تصور که مغز می‌تواند در عملکرد خود مانند ماشین باشد، پشتیبانی می‌کردند: مایعی که از بطن‌ها از طریق اعصاب خارج می‌شود، ممکن است به معنای واقعی کلمه “شما را به بالا پمپ کند” و باعث حرکت اندام‌ها شود. گذشته از همه اینها، آیا عضلات هنگام انقباض متورم نمی‌شوند؟

یکی از طرفداران اصلی این نظریه سیال-مکانیکی عملکرد مغز، ریاضیدان و فیلسوف فرانسوی، رنه دکارت (۱۵۹۶-۱۶۵۰) بود. اگرچه او فکر می‌کرد که این نظریه می‌تواند مغز و رفتار سایر حیوانات را توضیح دهد، اما دکارت معتقد بود که این نظریه نمی‌تواند طیف کامل رفتار انسان را توضیح دهد. او استدلال کرد که برخلاف سایر حیوانات، انسان‌ها دارای عقل و روح خدادادی هستند. بنابراین، دکارت پیشنهاد کرد که مکانیسم‌های مغز فقط رفتار انسان را که مانند رفتار حیوانات است، کنترل می‌کنند. قابلیت‌های ذهنی منحصر به فرد انسان در خارج از مغز در “ذهن” وجود دارد. دکارت معتقد بود که “ذهن یک موجود معنوی است که با برقراری ارتباط با دستگاه مغز از طریق غده صنوبری، احساسات را دریافت می‌کند و حرکات را فرمان می‌دهد.امروزه، برخی از مردم هنوز معتقدند که “مشکل ذهن-مغز” وجود دارد، به این معنی که ذهن انسان به نوعی از مغز متمایز است. تحقیقات علوم اعصاب مدرن از نتیجه‌گیری متفاوتی پشتیبانی می‌کند: ذهن یک مبنای فیزیکی دارد که آن مغز است. خوشبختانه، دانشمندان دیگر در طول قرن‌های هفدهم و هجدهم از تمرکز سنتی بر بطن‌ها فاصله گرفتند و شروع به بررسی دقیق‌تر ماده مغز کردند. برای مثال، آنها دو نوع بافت مغزی را مشاهده کردند: ماده خاکستری و ماده سفید. آنها چه رابطه ساختار-عملکردی را پیشنهاد کردند؟

از آنجایی که ماده سفید در امتداد اعصاب بدن قرار داشت، به درستی اعتقاد بر این بود که حاوی رشته‌هایی است که اطلاعات را به ماده خاکستری و از آن دریافت می‌کنند.

تا پایان قرن هجدهم، سیستم عصبی به طور کامل تشریح شده و آناتومی کلی آن به تفصیل شرح داده شده بود. دانشمندان تشخیص دادند که سیستم عصبی دارای یک بخش مرکزی است که شامل مغز و نخاع می‌شود و یک بخش محیطی که شامل شبکه اعصابی است که در بدن امتداد دارند. با مشاهده‌ی اینکه الگوی کلی یکسانی از برآمدگی‌ها (به نام چین‌خوردگی‌ها) و شیارها (شکاف‌ها) را می‌توان روی سطح مغز هر فرد شناسایی کرد، پیشرفت مهمی در نوروآناتومی حاصل شد . این الگو که امکان تقسیم‌بندی مخ به لوب‌ها را فراهم می‌کند، منجر به این گمانه‌زنی شد که ممکن است عملکردهای مختلف در برآمدگی‌های مختلف مغز متمرکز باشند. اکنون صحنه برای دوران مکان‌یابی مغزی آماده شده بود.

دیدگاه‌های قرن نوزدهم در مورد مغز

بیایید بررسی کنیم که سیستم عصبی در پایان قرن هجدهم چگونه درک می‌شد:

• آسیب به مغز می‌تواند احساسات، حرکت و تفکر را مختل کند و می‌تواند باعث مرگ شود.

• مغز از طریق اعصاب با بدن ارتباط برقرار می‌کند.

• مغز دارای بخش‌های قابل شناسایی مختلفی است که احتمالاً عملکردهای متفاوتی را انجام می‌دهند.

• مغز مانند یک ماشین عمل می‌کند و از قوانین طبیعت پیروی می‌کند.

در طول ۱۰۰ سال آینده، اطلاعات بیشتری در مورد عملکرد مغز نسبت به تمام تاریخ ثبت شده قبلی به دست آمد. این کار پایه محکمی را فراهم کرد که علوم اعصاب مدرن بر آن استوار است.

اکنون به چهار بینش کلیدی که در طول قرن نوزدهم به دست آمده است، نگاهی خواهیم انداخت.

اعصاب به عنوان سیم

در سال ۱۷۵۱، بنجامین فرانکلین جزوه‌ای با عنوان «آزمایش‌ها و مشاهداتی در مورد الکتریسیته» منتشر کرد که منادی درک جدیدی از پدیده‌های الکتریکی بود. با آغاز قرن بیستم، لوئیجی گالوانی، دانشمند ایتالیایی، و امیل دو بوا-ریموند، زیست‌شناس آلمانی، نشان داده بودند که وقتی اعصاب به صورت الکتریکی تحریک می‌شوند، می‌توان عضلات را منقبض کرد و خود مغز می‌تواند الکتریسیته تولید کند. این اکتشافات سرانجام این تصور را که اعصاب با حرکت سیال با مغز ارتباط برقرار می‌کنند، کنار گذاشت. مفهوم جدید این بود که اعصاب «سیم‌هایی» هستند که سیگنال‌های الکتریکی را به مغز و از آن منتقل می‌کنند. مسئله حل نشده این بود که آیا سیگنال‌های ارسالی به عضلات که باعث حرکت می‌شوند، از همان سیم‌هایی استفاده می‌کنند که سیگنال‌های ارسالی از پوست را ثبت می‌کنند یا خیر. ارتباط دو طرفه در امتداد همان سیم‌ها با این مشاهده مطرح شد که وقتی عصبی در بدن بریده می‌شود، معمولاً در ناحیه آسیب‌دیده هم حس و هم حرکت از بین می‌رود. با این حال، همچنین مشخص بود که در هر عصب بدن، تعداد زیادی رشته نازک یا فیبر عصبی وجود دارد که هر کدام می‌توانند به عنوان یک سیم جداگانه عمل کنند و اطلاعات را در جهت‌های مختلف حمل کنند. این سوال حدود سال ۱۸۱۰ توسط پزشک اسکاتلندی، چارلز بل، و فیزیولوژیست فرانسوی، فرانسوا ماژندی، پاسخ داده شد. یک واقعیت آناتومیک عجیب این است که درست قبل از اتصال اعصاب به نخاع، فیبرها به دو شاخه یا ریشه تقسیم می‌شوند. ریشه پشتی به سمت پشت نخاع و ریشه شکمی به سمت جلو وارد می‌شود. بل با بریدن جداگانه هر ریشه و مشاهده عواقب آن در حیوانات آزمایشگاهی، این احتمال را که این دو ریشه نخاعی اطلاعات را در جهات مختلف حمل می‌کنند، آزمایش کرد. او دریافت که بریدن فقط ریشه‌های شکمی باعث فلج عضلات می‌شود. بعدها، ماژندی توانست نشان دهد که ریشه‌های پشتی اطلاعات حسی را به نخاع منتقل می‌کنند. بل و مگندی نتیجه گرفتند که درون هر عصب ترکیبی از سیم‌های زیادی وجود دارد که برخی از آنها اطلاعات را به مغز و نخاع می‌آورند و برخی دیگر اطلاعات را به عضلات می‌فرستند. در هر فیبر عصبی حسی و حرکتی، انتقال کاملاً یک طرفه است. این دو نوع فیبر در بیشتر طول خود به هم متصل هستند، اما از نظر آناتومیکی در جایی که وارد نخاع می‌شوند یا از آن خارج می‌شوند، از هم جدا هستند.

محلی‌سازی عملکردهای خاص در بخش‌های مختلف مغز

اگر عملکردهای مختلف در ریشه‌های نخاعی مختلف قرار دارند، شاید عملکردهای مختلف نیز در بخش‌های مختلف مغز قرار داشته باشند. در سال ۱۸۱۱، بل پیشنهاد داد که منشأ فیبرهای حرکتی، مخچه و مقصد فیبرهای حسی، مخ است. چگونه این پیشنهاد را آزمایش می‌کنید؟ یک راه، استفاده از همان رویکردی است که بل و ماژندی برای شناسایی عملکردهای ریشه‌های نخاعی به کار بردند: از بین بردن این بخش‌های مغز و آزمایش نقص‌های حسی و حرکتی. این رویکرد که در آن بخش‌هایی از مغز به طور سیستماتیک برای تعیین عملکرد آنها تخریب می‌شوند، روش تخریب تجربی نامیده می‌شود. در سال ۱۸۲۳، فیزیولوژیست فرانسوی، ماری-ژان-پیر-فلورنس، از این روش در انواع حیوانات (به ویژه پرندگان) استفاده کرد تا نشان دهد که مخچه واقعاً در هماهنگی حرکت نقش دارد. او همچنین نتیجه گرفت که مخ در احساس و ادراک نقش دارد، همانطور که بل و گالن پیش از او گفته بودند. با این حال، برخلاف اسلافش، فلورنس پشتوانه تجربی محکمی برای نتیجه‌گیری‌های خود ارائه داد. در مورد همه آن برآمدگی‌های روی سطح مغز چطور؟ آیا آنها عملکردهای متفاوتی نیز انجام می‌دهند؟ این ایده که آنها دارند برای یک دانشجوی پزشکی جوان اتریشی به نام فرانتس جوزف گال غیرقابل مقاومت بود. گال با اعتقاد به اینکه برآمدگی‌های روی سطح جمجمه، برآمدگی‌های روی سطح مغز را منعکس می‌کنند، در سال ۱۸۰۹ پیشنهاد داد که تمایل به برخی از ویژگی‌های شخصیتی، مانند سخاوت، پنهان‌کاری و مخرب بودن، می‌تواند به ابعاد سر مربوط باشد. برای تأیید ادعای خود، گال و پیروانش جمجمه صدها نفر را که نمایانگر طیف گسترده‌ای از انواع شخصیت بودند، از افراد بسیار بااستعداد گرفته تا دیوانه‌های جنایتکار، جمع‌آوری و با دقت اندازه‌گیری کردند. این «علم» جدید مرتبط کردن ساختار سر با ویژگی‌های شخصیتی، جمجمه‌شناسی نامیده شد. اگرچه ادعاهای جمجمه‌شناسان هرگز توسط جامعه علمی جریان اصلی جدی گرفته نشد، اما آنها تصور عمومی آن زمان را به خود جلب کردند. در واقع، یک کتاب درسی در مورد جمجمه‌شناسی که در سال ۱۸۲۷ منتشر شد، بیش از ۱۰۰۰۰۰ نسخه فروخت.

یکی از پر سر و صداترین منتقدان جمجمه‌شناسی، فلورنس بود، همان کسی که به صورت تجربی نشان داده بود که مخچه و مغز عملکردهای متفاوتی دارند. دلایل او برای انتقاد موجه بود. از یک طرف، شکل جمجمه با شکل مغز همبستگی ندارد.

علاوه بر این، فلورنس با انجام ابلیشن‌های تجربی(experimental ablations) نشان داد که صفات خاص به بخش‌هایی از مغز که توسط جمجمه‌شناسی مشخص شده‌اند، محدود نمی‌شوند. با این حال، فلورنس همچنین اظهار داشت که همه مناطق مغز به طور مساوی در تمام عملکردهای مغزی شرکت می‌کنند، نتیجه‌گیری‌ای که بعداً نادرست بودن آن نشان داده شد.

فردی که معمولاً به خاطر تغییر شدید مقیاس‌های نظر علمی به سمت محلی‌سازی عملکردها در مغز شناخته می‌شود، متخصص مغز و اعصاب فرانسوی، پل بروکا  بود. بروکا با بیماری مواجه شد که می‌توانست زبان را بفهمد اما نمی‌توانست صحبت کند. پس از مرگ این مرد در سال ۱۸۶۱، بروکا مغز او را با دقت بررسی کرد و ضایعه‌ای در لوب پیشانی چپ پیدا کرد. بر اساس این مورد و چندین مورد مشابه دیگر، بروکا نتیجه گرفت که این ناحیه از مغز انسان به طور خاص مسئول تولید گفتار است. به سرعت پشتیبانی تجربی محکمی برای محلی‌سازی مغز در حیوانات به دست آمد. فیزیولوژیست‌های آلمانی، گوستاو فریچ و ادوارد هیتزیگ، در سال ۱۸۷۰ نشان دادند که اعمال جریان‌های الکتریکی کوچک به ناحیه‌ای محدود از سطح در معرض دید مغز یک سگ می‌تواند حرکات گسسته ایجاد کند. دیوید فریر، متخصص مغز و اعصاب اسکاتلندی، این آزمایش‌ها را با میمون‌ها تکرار کرد. در سال ۱۸۸۱، او نشان داد که برداشتن همین ناحیه از مخ باعث فلج عضلات می‌شود. به طور مشابه، فیزیولوژیست آلمانی، هرمان مانک، با استفاده از روش ابلیشن تجربی، شواهدی یافت که نشان می‌داد لوب پس‌سری مخ به طور خاص برای بینایی مورد نیاز است.

اکنون می‌دانیم که تقسیم کار بسیار واضحی در مخ وجود دارد که بخش‌های مختلف آن عملکردهای بسیار متفاوتی را انجام می‌دهند. نقشه‌های امروزی از تقسیمات عملکردی مخ حتی با پیچیده‌ترین نقشه‌های تهیه شده توسط جمجمه‌شناسان نیز رقابت می‌کنند.

تفاوت بزرگ این است که برخلاف جمجمه‌شناسان، دانشمندان امروزی قبل از نسبت دادن یک عملکرد خاص به بخشی از مغز، به شواهد تجربی محکمی نیاز دارند. با این وجود، به نظر می‌رسد که گال تا حدودی ایده کلی درستی داشته است. طبیعی است که تعجب کنیم که چرا فلورنس، پیشگام مکان‌یابی عملکرد مغز، به این باور گمراه شد که «مخ به عنوان یک کل عمل می‌کند و نمی‌توان آن را به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم کرد». این آزمایشگر بااستعداد ممکن است مکان‌یابی مغزی را به دلایل مختلف زیادی از دست داده باشد، اما به نظر می‌رسد یکی از دلایل آن، بی‌اعتنایی غریزی او به گال و جمجمه‌شناسی بوده است. او نمی‌توانست حتی ذره‌ای با گال که او را دیوانه می‌دانست، موافقت کند. این به ما یادآوری می‌کند که علم، چه خوب و چه بد، تابع نقاط قوت و ضعف طبیعت انسان بوده و هست.

تکامل سیستم‌های عصبی

در سال ۱۸۵۹، چارلز داروین، زیست‌شناس انگلیسی ، کتاب «درباره منشأ گونه‌ها» را منتشر کرد. این اثر برجسته، نظریه‌ای از تکامل را بیان می‌کند: اینکه گونه‌های موجودات زنده از یک جد مشترک تکامل یافته‌اند. طبق نظریه او، تفاوت‌های بین گونه‌ها توسط فرآیندی که داروین آن را انتخاب طبیعی می‌نامید، ایجاد می‌شود. در نتیجه مکانیسم‌های تولید مثل، صفات فیزیکی فرزندان گاهی اوقات با صفات والدین متفاوت است. اگر چنین صفاتی مزیتی برای بقا داشته باشند، خود فرزندان بیشتر احتمال دارد که برای تولید مثل زنده بمانند و در نتیجه احتمال انتقال صفات مفید به نسل بعدی افزایش می‌یابد. در طول نسل‌های متمادی، این فرآیند منجر به توسعه صفاتی شد که گونه‌های امروزی را متمایز می‌کنند: بال‌های فک‌های بندری، پنجه‌های سگ‌ها، دست‌ها راکون‌ها و غیره. این بینش واحد، زیست‌شناسی را متحول کرد. امروزه، شواهد علمی – در بسیاری از زمینه‌ها، از انسان‌شناسی گرفته تا ژنتیک مولکولی – به طور قاطع از نظریه تکامل از طریق انتخاب طبیعی پشتیبانی می‌کنند.

داروین رفتار را در میان صفات ارثی که می‌توانند تکامل یابند، گنجاند.به عنوان مثال، او مشاهده کرد که بسیاری از گونه‌های پستانداران هنگام ترس واکنش یکسانی نشان می‌دهند: مردمک چشم‌ها بزرگتر می‌شوند، قلب تندتر می‌زند، موها سیخ می‌شوند. این موضوع به همان اندازه که برای یک سگ صادق است، برای یک انسان نیز صادق است.

از نظر داروین، شباهت‌های این الگوی پاسخ نشان می‌دهد که این گونه‌های مختلف از یک جد مشترک که دارای یک ویژگی رفتاری یکسان بوده، تکامل یافته‌اند، که احتمالاً به دلیل تسهیل فرار از شکارچیان، مزیت محسوب می‌شد. از آنجا که رفتار، فعالیت سیستم عصبی را منعکس می‌کند، می‌توانیم استنباط کنیم که مکانیسم‌های مغزی که زیربنای این واکنش ترس هستند، ممکن است در این گونه‌ها مشابه، اگر نگوییم یکسان، باشند.

این ایده که سیستم‌های عصبی گونه‌های مختلف از اجداد مشترک تکامل یافته‌اند و ممکن است مکانیسم‌های مشترکی داشته باشند، دلیل منطقی برای مرتبط کردن نتایج آزمایش‌های حیوانی با انسان‌ها است. برای مثال، بسیاری از جزئیات هدایت تکانه‌های الکتریکی در امتداد رشته‌های عصبی ابتدا در ماهی مرکب کشف شد، اما اکنون مشخص شده است که به همان اندازه در مورد انسان نیز صدق می‌کند. امروزه اکثر دانشمندان علوم اعصاب از مدل‌های حیوانی برای بررسی فرآیندهایی که می‌خواهند در انسان درک کنند، استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، موش‌ها اگر به طور مکرر فرصت مصرف کوکائین به خودشان داده شود، علائم واضحی از اعتیاد نشان می‌دهند. در نتیجه، موش‌ها یک مدل حیوانی ارزشمند برای تحقیقاتی که بر درک چگونگی تأثیر داروهای روانگردان بر سیستم عصبی متمرکز است، ارائه می‌دهند. از سوی دیگر، بسیاری از ویژگی‌های رفتاری برای محیط (یا جایگاه) یک گونه که معمولاً در آن قرار دارد، بسیار تخصصی هستند. به عنوان مثال، میمون‌هایی که از شاخه‌ای به شاخه دیگر تاب می‌خورند، حس بینایی قوی دارند، در حالی که موش‌هایی که از تونل‌های زیرزمینی عبور می‌کنند، بینایی ضعیفی دارند، اما حس لامسه بسیار تکامل‌یافته‌ای با استفاده از سبیل‌های پوزه خود دارند. سازگاری‌ها در ساختار و عملکرد مغز هر گونه منعکس می‌شود. با مقایسه‌ی تخصص‌های مغز گونه‌های مختلف، دانشمندان علوم اعصاب توانسته‌اند تشخیص دهند که کدام قسمت‌های مغز برای عملکردهای رفتاری مختلف تخصص یافته‌اند.

نورون: واحد عملکردی اساسی مغز.

 پیشرفت‌های فنی در میکروسکوپی در اوایل دهه ۱۸۰۰ به دانشمندان اولین فرصت را داد تا بافت‌های حیوانی را با بزرگنمایی بالا بررسی کنند. در سال ۱۸۳۹، تئودور شوان، جانورشناس آلمانی، نظریه‌ای را مطرح کرد که بعدها به عنوان نظریه سلولی شناخته شد: همه بافت‌ها از واحدهای میکروسکوپی به نام سلول تشکیل شده‌اند. اگرچه سلول‌های مغز شناسایی و توصیف شده بودند، اما در آن زمان هنوز در مورد اینکه آیا «سلول عصبی» واحد اساسی عملکرد مغز است یا خیر، اختلاف نظر وجود داشت. سلول‌های عصبی معمولاً دارای تعدادی برآمدگی یا زائده نازک هستند که از یک جسم سلولی مرکزی امتداد می‌یابند. در ابتدا، دانشمندان نمی‌توانستند تصمیم بگیرند که آیا زائده‌های سلول‌های مختلف مانند رگ‌های خونی در سیستم گردش خون به هم متصل می‌شوند یا خیر. اگر این درست باشد، «شبکه عصبی» سلول‌های عصبی متصل، واحد ابتدایی عملکرد مغز را نشان می‌دهد. تا سال ۱۹۰۰، سلول عصبی منفرد، که اکنون نورون نامیده می‌شود، به عنوان واحد عملکردی اساسی سیستم عصبی شناخته می‌شد.

علوم اعصاب امروز

تاریخ علوم اعصاب مدرن هنوز در حال نگارش است .حال بیایید نگاهی به نحوه انجام تحقیقات مغز در حال حاضر و دلیل اهمیت آن برای جامعه بیندازیم.

سطوح تحلیل

تاریخ به وضوح نشان داده است که درک نحوه عملکرد مغز یک چالش بزرگ است. برای کاهش پیچیدگی مسئله، دانشمندان علوم اعصاب آن را به قطعات کوچکتری برای تجزیه و تحلیل تجربی سیستماتیک تقسیم می‌کنند. این رویکرد، رویکرد تقلیل‌گرا نامیده می‌شود. اندازه واحد مطالعه، چیزی را که اغلب سطح تحلیل نامیده می‌شود، تعریف می‌کند. به ترتیب صعودی پیچیدگی، این سطوح عبارتند از مولکولی، سلولی، سیستمی، رفتاری و شناختی.

علوم اعصاب مولکولی. مغز پیچیده‌ترین بخش ماده در جهان نامیده شده است. ماده مغز از انواع فوق‌العاده‌ای از مولکول‌ها تشکیل شده است که بسیاری از آنها منحصر به سیستم عصبی هستند. این مولکول‌های مختلف نقش‌های بسیار متفاوتی ایفا می‌کنند که برای عملکرد مغز بسیار مهم هستند: پیام‌رسان‌هایی که به نورون‌ها اجازه می‌دهند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، نگهبانانی که کنترل می‌کنند چه موادی می‌توانند وارد یا از نورون‌ها خارج شوند، رساناهایی(conductors) که رشد نورون‌ها را هماهنگ می‌کنند، بایگانی‌کنندگان تجربیات گذشته. مطالعه مغز در این سطح بسیار ابتدایی، علوم اعصاب مولکولی نامیده می‌شود.

علوم اعصاب سلولی. سطح بعدی تجزیه و تحلیل، علوم اعصاب سلولی است که بر مطالعه چگونگی همکاری همه این مولکول‌ها برای ایجاد ویژگی‌های خاص نورون‌ها تمرکز دارد. از جمله سوالاتی که در این سطح پرسیده می‌شود عبارتند از: چند نوع نورون مختلف وجود دارد و چگونه عملکرد آنها متفاوت است؟ نورون‌ها چگونه بر سایر نورون‌ها تأثیر می‌گذارند؟ نورون‌ها چگونه در طول رشد جنینی “به هم متصل” می‌شوند؟ نورون‌ها چگونه محاسبات را انجام می‌دهند؟

علوم اعصاب سیستم‌ها. مجموعه‌هایی از نورون‌ها مدارهای پیچیده‌ای را تشکیل می‌دهند که یک عملکرد مشترک مانند بینایی یا حرکت ارادی را انجام می‌دهند. بنابراین، می‌توانیم از «سیستم بینایی» و «سیستم حرکتی» صحبت کنیم که هر کدام مدار مجزای خود را در مغز دارند. در این سطح از تحلیل، که علوم اعصاب سیستم‌ها نامیده می‌شود، دانشمندان علوم اعصاب مطالعه می‌کنند که چگونه مدارهای عصبی مختلف اطلاعات حسی را تجزیه و تحلیل می‌کنند، ادراکات دنیای خارجی را شکل می‌دهند، تصمیم‌گیری می‌کنند و حرکات را اجرا می‌کنند.

علوم اعصاب رفتاری. سیستم‌های عصبی چگونه با هم کار می‌کنند تا رفتارهای یکپارچه ایجاد کنند؟ به عنوان مثال، آیا اشکال مختلف حافظه توسط سیستم‌های مختلف توضیح داده می‌شوند؟ داروهای «تغییر دهنده ذهن» در کجای مغز عمل می‌کنند و سهم طبیعی این سیستم‌ها در تنظیم خلق و خو و رفتار چیست؟ چه سیستم‌های عصبی مسئول رفتارهای خاص جنسیتی هستند؟ رویاها کجا ایجاد می‌شوند و چه چیزی را آشکار می‌کنند؟ این سؤالات در علوم اعصاب رفتاری مورد مطالعه قرار می‌گیرند.

علوم اعصاب شناختی. شاید بزرگترین چالش علوم اعصاب، درک مکانیسم‌های عصبی مسئول سطوح بالاتر فعالیت ذهنی انسان، مانند خودآگاهی، تخیل و زبان باشد. تحقیقات در این سطح، که علوم اعصاب شناختی نامیده می‌شود، چگونگی ایجاد ذهن توسط فعالیت مغز را بررسی می‌کند.

دانشمندان علوم اعصاب

“دانشمند علوم اعصاب” کلمه‌ی تأثیرگذاری به نظر می‌رسد. اما همه‌ی ما زمانی دانشجو بودیم، درست مثل شما. به هر دلیلی – شاید می‌خواستیم بدانیم چرا بینایی‌مان ضعیف است، یا چرا یکی از اعضای خانواده پس از سکته مغزی دچار از دست دادن قدرت تکلم شده است – به اینجا آمدیم تا عطش خود را برای دانستن چگونگی عملکرد مغز به اشتراک بگذاریم. شاید شما هم همینطور باشید.

عصب‌شناس بودن ارزشمند است، اما به راحتی به دست نمی‌آید. سال‌ها آموزش لازم است. ممکن است فرد با کمک در یک آزمایشگاه تحقیقاتی در طول یا بعد از دانشگاه شروع کند و سپس برای اخذ مدرک دکترا یا دکترای پزشکی (یا هر دو) به دانشگاه برود. معمولاً چندین سال آموزش پس از دکترا دنبال می‌شود و تکنیک‌ها یا روش‌های جدید تفکر را زیر نظر یک دانشمند علوم اعصاب شناخته شده یاد می‌گیرد. در نهایت، دانشمند علوم اعصاب “جوان” آماده است تا در یک دانشگاه، مؤسسه یا بیمارستان شروع به کار کند. به طور کلی، تحقیقات علوم اعصاب (و دانشمندان علوم اعصاب) را می‌توان به سه نوع تقسیم کرد: بالینی، تجربی و نظری. تحقیقات بالینی عمدتاً توسط پزشکان (M.D.) انجام می‌شود. تخصص‌های اصلی پزشکی مرتبط با سیستم عصبی انسان عبارتند از: مغز و اعصاب، روانپزشکی، جراحی مغز و اعصاب و نوروپاتولوژی. بسیاری از کسانی که تحقیقات بالینی انجام می‌دهند، به سنت بروکا ادامه می‌دهند و تلاش می‌کنند تا از اثرات رفتاری آسیب مغزی، عملکرد قسمت‌های مختلف مغز را استنباط کنند. برخی دیگر مطالعاتی را برای ارزیابی مزایا و خطرات انواع جدید درمان انجام می‌دهند. علیرغم ارزش آشکار تحقیقات بالینی، پایه و اساس تمام درمان‌های پزشکی سیستم عصبی همچنان توسط دانشمندان علوم اعصاب تجربی گذاشته می‌شود که ممکن است دارای مدرک پزشکی یا دکترا باشند. رویکردهای تجربی برای مطالعه مغز آنقدر گسترده است که تقریباً هر روش‌شناسی قابل تصوری را شامل می‌شود. علوم اعصاب بسیار بین رشته‌ای است. با این حال، تخصص در یک روش خاص ممکن است یک دانشمند علوم اعصاب را از دیگری متمایز کند. بنابراین، متخصصان نوروآناتومی وجود دارند که از میکروسکوپ‌های پیشرفته برای ردیابی اتصالات در مغز استفاده می‌کنند؛ متخصصان نوروفیزیولوژی که از الکترودها برای اندازه‌گیری فعالیت الکتریکی مغز استفاده می‌کنند؛ متخصصان نوروداروسازی که از داروها برای مطالعه شیمی عملکرد مغز استفاده می‌کنند؛ زیست‌شناسان عصبی مولکولی که مواد ژنتیکی نورون‌ها را بررسی می‌کنند تا سرنخ‌هایی در مورد ساختار مولکول‌های مغز پیدا کنند. علوم اعصاب نظری یک رشته نسبتاً جوان است که در آن محققان از ابزارهای ریاضی و محاسباتی برای درک مغز در تمام سطوح تجزیه و تحلیل استفاده می‌کنند. در سنت فیزیک، دانشمندان علوم اعصاب نظری تلاش می‌کنند تا از حجم عظیم داده‌های تولید شده توسط آزمایشگران، با هدف کمک به تمرکز آزمایش‌ها بر روی سوالات با اهمیت بیشتر و ایجاد اصول ریاضی سازماندهی سیستم عصبی، سر در بیاورند.

فرآیند علمی

دانشمندان علوم اعصاب از هر طیفی تلاش می‌کنند تا حقایقی را در مورد سیستم عصبی کشف کنند. صرف نظر از سطح تحلیلی که انتخاب می‌کنند، آنهاطبق یک فرآیند علمی متشکل از چهار مرحله اساسی کار می‌کنند:

مشاهده، تکرار، تفسیر و تأیید.

مشاهده. مشاهدات معمولاً در طول آزمایش‌هایی که برای آزمایش یک فرضیه خاص طراحی شده‌اند، انجام می‌شوند. به عنوان مثال، بل فرضیه داد که ریشه‌های شکمی حاوی رشته‌های عصبی هستند که عضلات را کنترل می‌کنند.

برای آزمایش این ایده، او آزمایشی انجام داد که در آن این رشته‌ها را برید و سپس مشاهده کرد که آیا فلج عضلانی ایجاد می‌شود یا خیر. انواع دیگر مشاهده از مشاهده دقیق دنیای اطراف ما، یا از درون‌نگری، یا از موارد بالینی انسان ناشی می‌شود. به عنوان مثال، مشاهدات دقیق بروکا او را به این نتیجه رساند که آسیب لوب پیشانی چپ را با از دست دادن توانایی صحبت کردن مرتبط می‌داند.

تکرار. هر مشاهده‌ای، چه تجربی و چه بالینی، باید تکرار شود. تکرار به سادگی به معنای تکرار آزمایش روی افراد مختلف یا انجام مشاهدات مشابه در بیماران مختلف، به دفعات لازم برای رد احتمال تصادفی بودن مشاهده است.

تفسیر. هنگامی که دانشمند معتقد است که مشاهده صحیح است، آن را تفسیر می‌کند. تفسیرها به وضعیت دانش (یا جهل) در آن زمان و به تصورات از پیش تصور شده (یا “ذهنیت”) دانشمند بستگی دارد. بنابراین، تفسیرها همیشه در آزمون زمان دوام نمی‌آورند. به عنوان مثال، در زمانی که فلورنس مشاهدات خود را انجام می‌داد، از این که مخ یک پرنده اساساً با مخ یک پستاندار متفاوت است، بی‌اطلاع بود. بنابراین، او به اشتباه از ابلیشن‌های تجربی در پرندگان نتیجه گرفت که هیچ محلی‌سازی برای برخی از عملکردها در مخ پستانداران وجود ندارد. علاوه بر این، همانطور که قبلاً ذکر شد، انزجار عمیق او از گال مطمئناً تفسیر او را نیز تحت تأثیر قرار داده است. نکته این است که تفسیر صحیح اغلب تا مدت‌ها پس از مشاهدات اولیه انجام نمی‌شود. در واقع، گاهی اوقات پیشرفت‌های بزرگ زمانی رخ می‌دهند که مشاهدات قدیمی با نگاهی جدید تفسیر مجدد می‌شوند.

تایید. مرحله نهایی فرآیند علمی، تایید است. این مرحله با تکرار مشاهدات مشاهده‌گر اصلی متفاوت است.

تایید به این معنی است که مشاهده به اندازه کافی قوی است که هر دانشمند ذیصلاحی که دقیقاً از پروتکل‌های مشاهده‌گر اصلی پیروی می‌کند، می‌تواند آن را بازتولید کند. تایید موفقیت‌آمیز عموماً به این معنی است که مشاهده به عنوان واقعیت پذیرفته می‌شود. با این حال، همه مشاهدات را نمی‌توان تایید کرد، گاهی اوقات به دلیل عدم دقت در گزارش اصلی یا تکرار ناکافی. اما عدم موفقیت در تایید معمولاً از این واقعیت ناشی می‌شود که متغیرهای ناشناخته، مانند دما یا زمان روز، در نتیجه اصلی نقش داشته‌اند. بنابراین، فرآیند تایید، اگر مثبت باشد، واقعیت علمی جدیدی را اثبات می‌کند، یا اگر منفی باشد، تفسیرهای جدیدی را برای مشاهدات اصلی پیشنهاد می‌دهد. گاهی اوقات، در مطبوعات عمومی درباره موردی از کلاهبرداری علمی مطلبی خوانده می‌شود. محققان با رقابت شدیدی برای بودجه تحقیقاتی محدود روبرو هستند و فشار قابل توجهی برای «انتشار یا نابودی» احساس می‌کنند. به دلیل مصلحت، تعداد کمی از آنها «مشاهداتی» را منتشر کرده‌اند که در واقع هرگز انجام نداده‌اند. خوشبختانه، به لطف فرآیند علمی، چنین مواردی از کلاهبرداری نادر است. طولی نمی‌کشد که دانشمندان دیگر متوجه می‌شوند که قادر به تأیید مشاهدات جعلی نیستند و این سوال را مطرح می‌کنند که چگونه ممکن است آنها از ابتدا انجام شده باشند.

هزینه جهل: اختلالات سیستم عصبی

تحقیقات مدرن علوم اعصاب گران است، اما هزینه جهل در مورد مغز بسیار بیشتر است. بیایید به چند اختلال مغزی نگاهی بیندازیم و تأثیرات آنها را بر جامعه بررسی کنیم.

بیماری آلزایمر و بیماری پارکینسون هر دو با تخریب پیشرونده نورون‌های خاص در مغز مشخص می‌شوند. بیماری پارکینسون که منجر به اختلال فلج‌کننده در حرکات ارادی می‌شود، در حال حاضر بیش از ۵۰۰۰۰۰ آمریکایی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. بیماری آلزایمر منجر به زوال عقل می‌شود، حالتی از سردرگمی که با از دست دادن توانایی یادگیری اطلاعات جدید و به یاد آوردن دانش قبلی کسب شده مشخص می‌شود.

زوال عقل حدود ۱۸٪ از افراد بالای ۸۵ سال را تحت تأثیر قرار می‌دهد. تعداد آمریکایی‌های مبتلا به زوال عقل در مجموع بیش از ۴ میلیون نفر است. در واقع، زوال عقل (دمانس) اکنون نه به عنوان یک نتیجه اجتناب‌ناپذیر پیری، آنطور که زمانی تصور می‌شد، بلکه به عنوان نشانه‌ای از بیماری مغزی شناخته می‌شود. بیماری آلزایمر بی‌رحمانه پیشرفت می‌کند و ابتدا ذهن، سپس کنترل عملکردهای اساسی بدن و در نهایت زندگی قربانیان خود را از آنها می‌گیرد. این بیماری همیشه کشنده است.

در ایالات متحده، هزینه سالانه مراقبت از افراد مبتلا به زوال عقل بیش از ۱۰۰ میلیارد دلار است و با سرعت نگران‌کننده‌ای در حال افزایش است.

افسردگی و اسکیزوفرنی اختلالات خلقی و فکری هستند.

افسردگی با احساسات طاقت‌فرسای ناامیدی، بی‌ارزشی و گناه مشخص می‌شود. بیش از ۳۰ میلیون آمریکایی در برهه‌ای از زندگی خود یک بیماری افسردگی اساسی را تجربه خواهند کرد. افسردگی علت اصلی خودکشی است که سالانه جان بیش از ۳۰۰۰۰ نفر را در ایالات متحده می‌گیرد.

اسکیزوفرنی یک اختلال روانی شدید است که با هذیان، توهم و رفتار عجیب و غریب مشخص می‌شود. این بیماری اغلب در دوران اوج زندگی – نوجوانی یا اوایل بزرگسالی – بروز می‌کند و می‌تواند تا آخر عمر ادامه یابد. بیش از ۲ میلیون آمریکایی از اسکیزوفرنی رنج می‌برند. موسسه ملی سلامت روان (NIMH) تخمین می‌زند که اختلالات روانی، مانند افسردگی و اسکیزوفرنی، سالانه بیش از ۱۵۰ میلیارد دلار برای ایالات متحده هزینه دارد.

 سکته مغزی چهارمین علت اصلی مرگ و میر در ایالات متحده است. قربانیان سکته مغزی که نمی‌میرند، بیش از نیم میلیون نفر در سال، احتمالاً به طور دائم معلول می‌شوند. هزینه سالانه سکته مغزی در سراسر کشور ۵۴ میلیارد دلار است.

اعتیاد به الکل یا مواد مخدر تقریباً هر خانواده‌ای را در ایالات متحده تحت تأثیر قرار می‌دهد. هزینه از نظر درمان، از دست دادن دستمزد و سایر عواقب – بیش از ۶۰۰ میلیارد دلار در سال است.

تعداد آمریکایی‌هایی که به دلیل اختلالات عصبی و روانی در بیمارستان بستری می‌شوند، بیشتر از هر گروه بیماری عمده دیگری، از جمله بیماری قلبی و سرطان است. هزینه‌های اقتصادی اختلال عملکرد مغز بسیار زیاد است، اما در مقایسه با هزینه‌های عاطفی سرسام‌آور بر قربانیان و خانواده‌هایشان، ناچیز است. پیشگیری و درمان اختلالات مغزی نیازمند درک عملکرد طبیعی مغز است و این درک اساسی، هدف علوم اعصاب است. تحقیقات علوم اعصاب در حال حاضر به توسعه درمان‌های مؤثرتر برای بیماری پارکینسون، افسردگی و اسکیزوفرنی کمک کرده است. استراتژی‌های جدیدی برای نجات نورون‌های در حال مرگ در افراد مبتلا به آلزایمر و کسانی که سکته مغزی کرده‌اند، در حال آزمایش است. پیشرفت‌های عمده‌ای در درک ما از چگونگی تأثیر مواد مخدر و الکل بر مغز و چگونگی منجر شدن آنها به رفتار اعتیادآور حاصل شده است. مطالب این کتاب نشان می‌دهد که اطلاعات زیادی در مورد عملکرد مغز وجود دارد. اما آنچه ما می‌دانیم در مقایسه با آنچه هنوز باید آموخته شود، ناچیز است.

سخنان پایانی

مبانی تاریخی علوم اعصاب توسط افراد زیادی در طول نسل‌های متمادی بنا نهاده شده است. امروزه مردان و زنان در تمام سطوح تحلیل، با استفاده از انواع فناوری، برای روشن‌تر کردن عملکردهای مغز تلاش می‌کنند. هدف علوم اعصاب درک چگونگی عملکرد سیستم‌های عصبی است.

بینش‌های مهم بسیاری را می‌توان از نقطه‌ای برتر در خارج از سر به دست آورد. از آنجا که فعالیت مغز در رفتار منعکس می‌شود، اندازه‌گیری‌های دقیق رفتاری ما را از قابلیت‌ها و محدودیت‌های عملکرد مغز آگاه می‌کند. مدل‌های کامپیوتری که ویژگی‌های محاسباتی مغز را بازتولید می‌کنند، می‌توانند به ما در درک چگونگی ایجاد این ویژگی‌ها کمک کنند. از روی پوست سر، می‌توانیم امواج مغزی را اندازه‌گیری کنیم که اطلاعاتی در مورد فعالیت الکتریکی قسمت‌های مختلف مغز در طول حالت‌های مختلف رفتاری به ما می‌دهند. تکنیک‌های جدید تصویربرداری به کمک کامپیوتر، محققان را قادر می‌سازد تا ساختار مغز زنده را در حالی که در سر قرار دارد، بررسی کنند. و با استفاده از روش‌های تصویربرداری پیچیده‌تر، ما در حال شروع به دیدن این هستیم که کدام قسمت‌های مختلف مغز انسان تحت شرایط مختلف فعال می‌شوند. اما هیچ یک از این روش‌های غیرتهاجمی، قدیمی یا جدید، نمی‌توانند به طور کامل جایگزین آزمایش با بافت زنده مغز شوند.

ما نمی‌توانیم سیگنال‌های از راه دور را بدون اینکه بتوانیم ببینیم چگونه تولید می‌شوند و اهمیت آنها چیست، درک کنیم. برای درک نحوه عملکرد مغز، باید سر را باز کنیم و آنچه را که درون آن است – از نظر نوروآناتومی، نوروفیزیولوژیکی و نوروشیمیایی – بررسی کنیم.

سرعت تحقیقات علوم اعصاب امروزه واقعاً نفس‌گیر است و این امید را افزایش می‌دهد که به زودی درمان‌های جدیدی برای طیف وسیعی از اختلالات سیستم عصبی که سالانه میلیون‌ها نفر را ناتوان و فلج می‌کند، خواهیم داشت.

با این حال، علیرغم پیشرفت در دهه‌های اخیر و قرن‌های قبل از آنها، هنوز راه درازی در پیش داریم تا به طور کامل بفهمیم که مغز چگونه تمام شاهکارهای شگفت‌انگیز خود را انجام می‌دهد. اما این لذتِ دانشمند علوم اعصاب بودن است: از آنجا که جهل ما از عملکرد مغز بسیار گسترده است، تقریباً در هر گوشه‌ای یک کشف جدید و شگفت‌انگیز در کمین است.

بازدیدها: ۱۲

John P. O’Doherty and Raymond J. Dolan

برای تصمیم‌گیری خوب، مغز ما باید عواقب خوب را از بد جدا کند. اصطلاح «پاداش» توسط روانشناسان و دانشمندان علوم اعصاب به شیوه‌ای چندوجهی استفاده می‌شود، از جمله تجربه احساسات مثبت ناشی از یک محرک یا رویداد. پاداش، افراد را ترغیب می‌کند تا در آینده برای تجربه دوباره آن تلاش کنند. تمرکز زیادی در علوم اعصاب شناختی بر تلاش برای درک چگونگی پردازش پاداش توسط مغز، از جمله چگونگی یادگیری مغز برای پیش‌بینی زمان و مکان در دسترس قرار گرفتن پاداش‌ها و چگونگی تصمیم‌گیری ما برای افزایش احتمال پاداش‌های آینده، بوده است. این دستور کار تحقیقاتی به قدری گسترش یافته است که اکنون دو زیرشاخه مختلف به این موضوع اختصاص داده شده است: اقتصاد عصبی و علوم اعصاب تصمیم‌گیری. زیبایی‌شناسی عصبی به شدت تحت تأثیر بینش‌های این دو زیرشاخه قرار گرفته است.

در سال ۲۰۰۳، این انفجار فکری در آینده‌ای پنهان رخ داد. در آن زمان، تمرکز ما بر روی مسئله‌ی حل نشده‌ی آن زمان بود که کدام مناطق مغز انسان به رویدادهای پاداش‌دهنده پاسخ می‌دهند. توانایی تشخیص اینکه آیا یک شیء یا تجربه جذاب است یا خیر، اولین گام حیاتی در ایجاد انگیزه برای تصمیمات و اقدامات بعدی است که به ما امکان می‌دهد دوباره همین رویداد را در آینده تجربه کنیم.

ما و دیگران دریافته بودیم که رویدادهای پاداش‌دهنده‌ای مانند برنده شدن پول، مصرف یک طعم دلپذیر یا درک یک بوی دلپذیر، فعالیت عصبی را در بخش محدودی از مغز انسان به نام قشر اوربیتوفرونتال افزایش می‌دهد. بر اساس بیش از نیم قرن مطالعات نقص ضایعه، گمان می‌کردیم که این ناحیه‌ی خاص، همراه با چندین ناحیه‌ی مغزی مرتبط، احتمالاً نقش کلیدی در نحوه‌ی پردازش پاداش توسط مغز دارند. ما همچنین کنجکاو بودیم که آیا این ناحیه ممکن است نقش کلی‌تری در سیگنال‌دهی جنبه‌ی «پاداش‌دهنده» یک محرک هنگام درک یا تجربه آن ایفا کند یا خیر. ما از کار روانشناسان رشد و اجتماعی بهره بردیم که نشان می‌دادند چهره افراد دیگر، دسته‌ای بسیار ممتاز از محرک‌ها هستند.

به طور گسترده شناخته شده بود که نوزادان تازه متولد شده ترجیحاً به محرک‌های چهره خیره می‌شوند. نانسی کانویشر، متخصص علوم اعصاب، در دهه ۱۹۹۰ نشان داده بود که بخش‌های خاصی از سیستم بینایی مغز برای پردازش چهره‌ها بسیار تخصصی شده‌اند، که با اهمیت این دسته از محرک‌ها در ادراک بصری انسان سازگار است. با این حال، همانطور که فرهنگ مدرن آشکار می‌کند، برخی از چهره‌ها جذاب‌تر از بقیه هستند. جذابیت بالای چهره، مزایای قابل توجهی را برای فرد به ارمغان می‌آورد، نه تنها در جذب شریک‌های عاشقانه، بلکه در فرصت‌های استخدام شغلی و طیف وسیعی از پیامدهای اجتماعی مطلوب دیگر. روانشناسان تکاملی این نظریه را مطرح کردند که ویژگی‌های چهره که به جذابیت چهره کمک می‌کنند، مانند تقارن و/یا میزانی که یک چهره ویژگی‌های متعارف مردانگی یا زنانگی را منعکس می‌کند، نشانه‌هایی از تناسب اندام هستند که جذابیت جنسی را نشان می‌دهند.

با توجه به این ادبیات گذشته، تصمیم گرفتیم بررسی کنیم که آیا مغز واکنش متفاوتی به چهره‌های جذاب نشان می‌دهد یا خیر، و اگر چنین است، آیا این تمایز، قشر اوربیتوفرونتال، ناحیه‌ای که به پاداش‌های اساسی پاسخ می‌دهد را درگیر می‌کند یا خیر. انتظار ما این بود که مشاهده چهره‌های جذاب شبیه به تجربه پاداش باشد و مدار پاداش مغز را درگیر کند. ما داوطلبان مرد و زن را با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) در حالی که چهره‌هایی را مشاهده می‌کردند که جذابیت چهره بالا یا پایین را منعکس می‌کردند، اسکن کردیم. به داوطلبان دستور داده شد که با فشار دادن یک دکمه مشخص کنند که چهره‌ای که در هر آزمایش می‌بینند، مرد است یا زن. ما تا پس از اتمام اسکن، به شرکت‌کنندگان اطلاع ندادیم که در حال مطالعه جذابیت چهره هستیم. در آن زمان، آنها هر یک از چهره‌ها را از نظر جذابیت درک شده ارزیابی کردند. ما دریافتیم که قشر اوربیتوفرونتال میانی و قشر پیش‌پیشانی میانی مجاور، به چهره‌های با جذابیت بالا نسبت به چهره‌های با جذابیت پایین، واکنش قوی‌تری نشان می‌دهند. این یافته با این پیشنهاد که چهره‌های جذاب، مدار مغزی مشابهی را نسبت به سایر محرک‌های پاداش‌دهنده اساسی‌تر، مانند غذا یا پول، به کار می‌گیرند، سازگار بود. البته، واکنش عاطفی یک فرد به یک چهره جذاب احتمالاً به شدت به زمینه اجتماعی و به ویژه به میزان تعامل یک فرد جذاب دیگر با فرد دریافت‌کننده به شیوه‌ای اجتماعی وابسته است. برای آزمایش اینکه آیا همزمانی یک احساس مثبت بر پاسخ مرتبط با پاداش به چهره‌های جذاب تأثیر می‌گذارد، ما رتبه‌بندی‌هایی را در مورد اینکه آیا یک چهره حاوی حالات چهره مختلف، از جمله حالت چهره شاد، درک می‌شود یا خیر، جمع‌آوری کردیم. ما دریافتیم که چهره‌های جذابی که حالت چهره شاد را نشان می‌دهند، قشر اوربیتوفرونتال را تا حد بیشتری نسبت به چهره‌های جذاب معادل که چنین حالتی را نشان نمی‌دهند، درگیر می‌کنند. این الگو نشان می‌دهد که سیستم پاداش مغز در واقع به افراد جذابی که احساسات مثبتی مانند شادی را نیز ابراز می‌کنند، پاسخ متفاوتی می‌دهد. با توجه به اینکه ابراز شادی تا حد زیادی توسط لبخند هدایت می‌شود، این یافته‌ها می‌تواند به این معنی باشد که درک لبخند کسی به شما می‌تواند به عنوان یک سیگنال وابستگی قوی عمل کند که پاداش تعامل اجتماعی را افزایش می‌دهد. ما دریافتیم که به نظر می‌رسد سیستم پاداش مغز به این تعامل حساس است.

یکی از جنبه‌های مهم یافته‌های ما این بود که به شرکت‌کنندگان دستور داده نشده بود که روی جذابیت چهره‌ها تمرکز کنند؛ آنها صرفاً وظیفه داشتند که جنسیت چهره‌ها را قضاوت کنند. با این حال، ما همچنان تأثیر قوی جذابیت را در مغز یافتیم. این یافته نشان می‌دهد که یک چهره جذاب، سیستم پاداش مغز را به شیوه‌ای نسبتاً خودکار درگیر می‌کند، زیرا قضاوت جذابیت هدف صریح ناظر نبوده است.

حساسیت مغز به چهره‌های جذاب این سوال را مطرح می‌کند که آیا این پاسخ صرفاً توسط زیبایی‌شناسی چهره هدایت می‌شود: آیا مغزها به زیبایی چهره به خودی خود پاسخ می‌دهند یا پاسخ‌های آنها به چهره‌های جذاب مربوط به پاداش‌های بالقوه ناشی از تعامل اجتماعی، مانند اشکال مثبت جنسی یا سایر تعاملات اجتماعی است؟ اینکه ما تعاملی بین حالات مثبت چهره و سطح پاسخ پاداش عصبی پیدا کردیم، نشان می‌دهد که پاسخ مغز ممکن است توسط بازخورد اجتماعی مثبت درک شده هدایت شود. یک راه برای تمایز بین این احتمالات این است که بپرسیم آیا پاسخ قشر اوربیتوفرونتال توسط یک فرصت بالقوه که ممکن است از تعامل با یک فرد جذاب جنسی ناشی شود، هدایت می‌شود یا خیر. اکثر شرکت‌کنندگان ما خود را دگرجنس‌گرا (با امتیاز ۶ یا ۷) در مقیاس ۷ امتیازی ارزیابی کردند. این به ما اجازه داد تا با آزمایش اینکه آیا پاسخ‌های مغز به چهره‌های جذاب جنس مخالف در افراد دگرجنس‌گرا با پاسخ‌ها به چهره‌های همجنس به همان اندازه جذاب متفاوت است، تأثیر ترجیحات جنسی را ثبت کنیم. ما یک «روند» ضعیف در این جهت در قشر اوربیتوفرونتال شناسایی کردیم، اما این اثر به اندازه‌ای قوی نبود که بتوان به یک نتیجه‌گیری قطعی (یعنی از نظر آماری موجه) دست یافت. در عوض، به نظر می‌رسید که قشر اوربیتوفرونتال تقریباً به همان اندازه که به چهره‌ای جذاب از جنس مخالف واکنش نشان می‌داد، به چهره‌ای جذاب از همان جنس نیز واکنش نشان می‌داد. این الگو نشان می‌دهد که پاسخ جذابیت در قشر اوربیتوفرونتال در درجه اول توسط جذابیت جنسی هدایت نمی‌شود، بلکه به جای آن توسط زیبایی‌شناسی یا زیبایی چهره به طور کلی (صرف نظر از جنسیت چهره) و احتمالاً توسط سایر ملاحظات غیرجنسی و اجتماعی هدایت می‌شود. با این حال، مطالعات دیگری که پس از مطالعه ما انجام شده است، تعاملات مربوط به جنسیت چهره و گرایش جنسی ناظر را در قشر اوربیتوفرونتال به وضوح بیشتری مشاهده کرده‌اند، که نشان می‌دهد ترجیحات جنسی می‌توانند بر پاسخ جذابیت در این ناحیه تأثیر بگذارند.

یافته‌های ما نشان می‌دهد که فعالیت قشر اوربیتوفرونتال در برابر چهره‌های جذاب به احتمال زیاد منعکس‌کننده اجزای متعدد جنبه‌های پاداش‌دهنده یک چهره است.

زیبایی یک چهره جذاب را می‌توان به وضوح در چهره‌ای از هر جنسیتی، صرف نظر از علاقه یا گرایش جنسی ناظر، درک کرد. به نظر می‌رسد این مؤلفه زیبایی‌شناختی در پاسخ قشر اوربیتوفرونتال منعکس می‌شود.

علاوه بر این، وجود سیگنال‌های اجتماعی، مانند لبخند، به دلیل پیشنهاد مثبت مرتبط با پاداش تعاملات اجتماعی آینده، احتمالاً ویژگی‌های پاداش‌دهنده یک چهره را افزایش می‌دهد. در نهایت، ما خاطرنشان می‌کنیم که به نظر می‌رسد چشم‌انداز یک فرصت عاشقانه با یک فرد جذاب دیگر نیز همان مدار پاداشی را که در مطالعه خود برجسته کردیم، درگیر می‌کند .

یک جهت مهم برای مطالعه آینده مکانیسم‌های عصبی جذابیت چهره، شناسایی ویژگی‌های چهره‌ای است که مغز در واقع از آنها برای قضاوت در مورد جذاب بودن یا نبودن یک چهره استفاده می‌کند. تحقیقات روانشناسی تاکنون چندین عامل مرتبط (مانند تقارن و ویژگی‌های خاص جنسی) را شناسایی کرده‌اند و این عوامل برای مطالعه در سطح عملکرد مغز آماده هستند. ما همچنین حدس می‌زنیم که شاید ویژگی‌های چهره‌ای که برای استنتاج یک قضاوت زیبایی‌شناختی کلی در مورد یک چهره استفاده می‌شوند، حداقل تا حدی از ویژگی‌های دخیل در قضاوت جذابیت جنسی متمایز باشند. در نتیجه، یافته ما در مورد نقش قشر اوربیتوفرونتال میانی در جذابیت چهره، به راحتی در مجموعه بزرگتری از یافته‌ها قرار می‌گیرد که این ناحیه را در پاسخ به طیف وسیع‌تری از محرک‌های خوشایند از نظر زیبایی‌شناختی، از جمله هنر تجسمی و موسیقی، دخیل می‌داند. وقتی این شواهد با هم ترکیب شوند، دیدگاهی همگرا ارائه می‌دهند که سیستم پاداش مغز به شدت توسط محرک‌های خوشایند، چه چهره و چه یک اثر هنری، درگیر می‌شود. ما معتقدیم که این یافته‌ها در مجموع، اهمیت عمیق محرک‌هایی را که سیستم پاداش مغز را در شکل‌دهی تجربه، انگیزه و رفتار انسان درگیر می‌کنند، تأیید می‌کنند.

Reference

Anjan Chatterjee (editor), Eileen Cardilo (editor) – Brain, Beauty, and Art_ Essays Bringing Neuroaesthetics into Focus-Oxford University Press (2021)

بازدیدها: ۶

شناخت مغز بسیاری را در سراسر جهان مجذوب و کنجکاو می‌کند. در این شماره مجله سلول«تمرکز بر علوم اعصاب» پنجاهمین سالگرد، ما محتوای پیشرو را ارائه می‌دهیم که منعکس کننده پیشرفت این حوزه، برجسته کردن موضوعات نوظهور و هموار کردن راه برای سال‌های بسیار بیشتری از تحقیقات هیجان‌انگیز علوم اعصاب است.

در قلب خود، علوم اعصاب بر مطالعه سیستم عصبی و چگونگی توانمندسازی موجودات زنده برای انجام تقریباً همه کارها، از حس کردن ساده محیط اطراف گرفته تا تنظیم تنفس و طراحی فناوری پیچیده برای کاوش در جهان، تمرکز دارد. در سال ۲۰۲۴، ما بیش از پیش از پیچیدگی‌های نحوه عملکرد سیستم عصبی و ادغام آن با سایر جنبه‌های فیزیولوژی آگاه می‌شویم.

 به مناسبت پنجاهمین سالگرد Cell، مشتاقیم شماره‌ای را به اشتراک بگذاریم که به گذشته و ایجاد اصول بنیادی در علوم اعصاب می‌پردازد و موضوعات به سرعت در حال تکامل و به ویژه هیجان‌انگیزی را در مورد مغز و فراتر از آن به نمایش می‌گذارد.

 علوم اعصاب در قرن بیستم، با الهام از فرمول‌بندی رامونی کاخال از نورون به عنوان واحد سلولی اساسی مغز، بر درک چگونگی عملکرد و ارتباط نورون‌ها از طریق سیناپس‌ها تمرکز داشت. در اوایل، یک Cell Review که در سال ۱۹۷۴ منتشر شد، این موضوع را با تدوین قوانین قابل تعمیم اتصالات عصبی به تصویر کشید. توسعه درک اساسی از ویژگی‌های سلولی و مولکولی نورون‌ها شامل مطالعه پروتئین‌ها و ژن‌های خاص نورونی مرتبط با سلامت و بیماری بود. در دهه ۱۹۸۰، Cell اکتشافاتی را منتشر کرد که پریون اسکرپی را به عنوان عامل اتیولوژیک گروهی از اختلالات عصبی کشنده – بیماری‌های پریون – و همچنین اصول بیولوژیکی عفونت آن شناسایی می‌کرد. این مفاهیم امروزه هنوز هم بر درک ما از طیف وسیع‌تری از اختلالات عصبی که با تجمع پروتئین‌های پاتولوژیک مشخص می‌شوند، تأثیر می‌گذارند. با دهه ۱۹۹۰، پیشرفت‌های بیشتری در مورد مفهوم سببی ژن‌های خاص در اختلالات گسترش تکرار ژنتیکی، مانند آتروفی عضلانی نخاعی، سندرم X شکننده و بیماری هانتینگتون حاصل شد. تقریباً در همان زمان و در طول هزاره جدید، شناسایی گیرنده‌های بو، طعم، لمس و حس، همراه با انبوهی از اکتشافات در مورد ساختارهای کانال یونی، مکانیسم‌های انعطاف‌پذیری سیناپسی و ماشین‌آلات مولکولی همجوشی غشا، اسرار بیشتری از نحوه عملکرد نورون‌ها را آشکار کرد و علوم اعصاب را در Cell برجسته ساخت. در شماره فعلی، مو-مینگ پو ما را با داستان‌هایی به یاد گذشته می‌برد که نشان می‌دهد چگونه پیشرفت‌های این حوزه، پرسش‌های پژوهشی جدیدی را مطرح کرده است که با انتخاب‌های شغلی او و تأسیس برنامه‌های پژوهشی علوم اعصاب در چین در هم تنیده است.

در طول این مسیر، پیشرفت‌های کلیدی فناوری، علوم اعصاب را متحول کرده‌اند. الکتروفیزیولوژی، با شروع از اندازه‌گیری پتانسیل عمل آکسون غول‌پیکر ماهی مرکب، با ثبت‌ها و آماده‌سازی‌های مختلف خود، امکان مطالعه جامع خواص فیزیولوژیکی نورون‌ها و دخالت آنها در مدارها یا رفتارهای خاص را فراهم کرده است. ظهور اپتوژنتیک بعداً امکان دستکاری دقیق فعالیت نورونی – از طریق بیان کانال‌های یونی حساس به نور، پمپ‌ها یا آنزیم‌ها در سلول‌های هدف خاص – را برای بررسی نقش علی نورون‌های خاص در رفتار طبیعی و ناکارآمد فراهم کرد. اخیراً، انقلاب اومیکس، که در ابتدا توسط مطالعات تک سلولی هدایت می‌شد، و افزایش مقیاس تصویربرداری مغز، دیدگاهی با وضوح بالا و نقشه‌برداری از سیستم عصبی در موجودات مدل، انسان‌ها و زمینه‌های مختلف هموستاتیک، رشد و بیماری را در اختیار ما قرار داد. بر اساس این دیدگاه کاربردی‌تر و گسترده‌تر از سیستم عصبی، مطالعه مغز امروزه فراتر از نورون‌ها می‌رود. درک نقش سایر سلول‌ها، مانند میکروگلیا، آستروسیت‌ها، الیگودندروسیت‌ها، سلول‌های مننژی و اندوتلیال، و حتی سلول‌های ایمنی محیطی نفوذکننده، پیشرفت‌های مفهومی کلیدی در مورد سیستم عصبی مرکزی را به پیش می‌برد. در پارانشیم مغز یا در مرزهای مغز، نورون‌ها دائماً با سیستم‌های عروقی و ایمنی در ارتباط هستند. در این شماره، تفسیری از کاترینا آکاسوگلو و همکارانش پیشنهاد می‌کند که یک دیدگاه یکپارچه‌تر و جامع‌تر از این رابط‌ها، پتانسیل هموار کردن راه برای اکتشافات اساسی و توسعه درمان‌های جدید برای بیماری‌های عصبی را دارد. از بین این شرایط، اختلالات عصبی-روانی هنوز مورد مطالعه قرار نگرفته‌اند و درمان‌های مؤثرتر به شدت مورد نیاز هستند. جاشوا گوردون و همکارانش گذشته و حال علوم اعصاب بیماری‌های روانی را بررسی می‌کنند و زمینه را برای پیشرفت‌های درمانی آینده فراهم می‌کنند.

فراتر از مغز و در امتداد بدن، رابط دیگری وجود دارد که در آن سیستم عصبی محیطی با سایر اندام‌ها و سیستم‌ها تعامل دارد. در سال‌های اخیر، دیدگاهی یکپارچه از این ارتباط دو طرفه مغز و بدن، که در آن سیستم عصبی اطلاعاتی را برای تنظیم فیزیولوژی ارگانیسم دریافت می‌کند، شروع به ظهور کرده است. در این شماره، آسیا رولز و همکارانش شواهد نوظهور را در زمینه سطوح تنظیم موضعی، رفلکسی و مرکزی بررسی می‌کنند و ما را به چالش می‌کشند تا ارگانیسم را نه صرفاً به عنوان مجموع اجزای آن، بلکه به عنوان یک سمفونی دقیقاً هماهنگ که توسط سیستم عصبی تنظیم شده است، در نظر بگیریم. از بسیاری جهات، اساس اساسی درد و تأثیر آن بر ارگانیسم، رابط مغز و بدن را نشان می‌دهد. همکاران ما در Cell Reports Medicine با گسترش جشن پنجاهمین سالگرد علوم اعصاب، یک شماره ویژه با هماهنگی موضوعی را به تحقیقات درد اختصاص داده‌اند. درک مغز در نهایت به سیستم‌ها و علوم اعصاب شناختی بستگی دارد تا چگونگی واکنش پویای مناطق مغز، مدارهای عصبی و جمعیت‌ها به رفتارهای خاص و کنترل آنها را تجزیه و تحلیل کنند. چگونگی یادگیری، به خاطر سپردن و ایجاد بازنمایی‌هایی از دنیای بیرون توسط مغز، در طول سال‌ها الهام‌بخش بسیاری از دانشمندان علوم اعصاب بوده است. اما اکنون، پیشرفت‌های متحول‌کننده در علوم اعصاب محاسباتی، که توسط مدل‌های هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشینی هدایت می‌شوند، پیشرفت در این زمینه‌ها را تسریع می‌کنند. مکنزی متیس و همکارانش، در «دیدگاهی» در این شماره، ما را در مورد چگونگی رمزگذاری و رمزگشایی مداوم اطلاعات توسط مغز برای عملکرد و چگونگی کاربرد مدل‌های ریاضی نوآورانه که می‌تواند ما را به رمزگشایی الگوریتم‌های محاسباتی مغز نزدیک‌تر کند، راهنمایی می‌کنند. برای درک وسیع‌تر از آنچه هوش مصنوعی می‌تواند در مورد سیستم عصبی به ما بیاموزد و اینکه چگونه داده‌های علوم اعصاب غنی می‌توانند به سیستم‌های هوش مصنوعی نسل بعدی کمک کنند، این مقاله از Voices را بخوانید که در آن این سؤالات را از متخصصان این حوزه پرسیده‌ایم.

در طبیعت، هوش چیزی است که به حیوانات اجازه می‌دهد در طیف وسیعی از شرایط زنده بمانند و رشد کنند. با این حال، درک فعلی ما عمدتاً از رویکردهای تقلیل‌گرایانه‌ای ناشی شده است که بر رفتارهای بسیار خاص و اغلب مصنوعی متمرکز شده‌اند. در یک تفسیر، یارتسف و فورلی توضیح می‌دهند که چگونه ابزارها و نظریه‌های نوظهور اکنون مطالعه هوش را در شرایط طبیعی‌تر امکان‌پذیر می‌کنند و اصول زیربنایی رفتار هوشمندانه و یادگیری را در دسترس قرار می‌دهند. هوش انسان چیزی است که ما را از گونه‌های نزدیک به هم متمایز می‌کند، اما چگونه به اینجا رسیدیم؟ چگونه سیستم عصبی حیوانات تکامل یافت تا مغز انسان فوق‌العاده پیچیده‌ای با ساختار و توانایی‌های شناختی منحصر به فرد خود ایجاد کند؟ در یک دیدگاه در این شماره، مادلین لنکستر ما را در این سفر تکاملی همراهی می‌کند و پیش‌بینی می‌کند که مکانیسم‌های تکامل مغز انسان در آینده نزدیک آشکار شوند. در حالی که در اصل، سوالاتی که علوم اعصاب برای پرداختن به آنها پیشنهاد می‌کند، همچنان باقی مانده‌اند، ابزارها و دیدگاه‌های جدید، روش‌های پرداختن به آنها را تغییر داده‌اند. امروزه، علوم اعصاب ارتباط نزدیک‌تری با سایر زمینه‌ها، از جمله ایمونولوژی، متابولیسم و ​​سرطان، دارد. جایی که مطالعه سیستم عصبی شروع و پایان می‌یابد، اکنون مبهم‌تر شده است. با این حال، این ابهام و گسترش، اهمیت علوم اعصاب را کاهش نمی‌دهد، بلکه به ما کمک می‌کند تا قدر واقعی سیستم عصبی را به عنوان شبکه‌ای که تقریباً تمام فرآیندهای بیولوژیکی را به هم متصل و هماهنگ می‌کند، بدانیم. با وجود پیشرفت فنی و مفهومی، دانش ما در مورد نحوه عملکرد سیستم عصبی و چگونگی کاهش آسیب در هنگام بروز مشکل هنوز محدود است. در ۵۰ سال آینده کجا خواهیم بود؟ آیا شروع به باز کردن مغز کرده‌ایم؟ آیا می‌توانیم به طور مؤثر شروع اختلالات عصبی ویرانگر را درمان یا حتی از آن جلوگیری کنیم؟ با نگاهی به پیشرفت ۵۰ سال گذشته، فقط می‌توانیم باور کنیم که آینده روشن است.

منبع:

Edge L. The expanding world of neuroscience. Cell. 2024 Oct 17;187.

بازدیدها: ۱۲

هر کسی گاهی اوقات کلیدهایش را گم می‌کند یا یک قرار مهم را فراموش می‌کند. اما وقتی این به صورت یک عادت دربیاید، ممکن است با حافظه کاری ضعیف مواجه باشید. یاد بگیرید که چگونه تهیه چک لیست و ایجاد روال می‌تواند شما را در مسیر درست قرار دهد. گم کردن کلیدهایتان، جا گذاشتن کیف پولتان در یخچال، فراموش کردن تولد همسرتان، درخواست از فروشنده فروشگاه برای تکرار دستورالعمل‌ها به بخش بسته‌بندی هدیه. ممکن است فکر کنید که همه اینها نمونه‌هایی از بی‌توجهی هستند.اگرچه اینها نمونه‌هایی از بی‌توجهی هستند، اما بیشتر آنها نشانه‌هایی از حافظه کاری ضعیف هستند. نقص حافظه فعال نشانه اختلال نقص توجه (ADHD یا ADD)، اوتیسم و ​​​​ناتوانی‌های یادگیری است.

ممکن است با اصطلاح «حافظه کوتاه‌مدت» که به جای اصطلاح «حافظه کاری» یا حافظه فعال استفاده می‌شود، آشنا باشید. هر دو به افکار یا اطلاعاتی اشاره دارند که شما به طور موقت در حافظه خود نگه می‌دارید، به طوری که وقتی برای انجام یک کار به آنها نیاز دارید، در دسترس هستند. حافظه کاری را مانند یک قفسه در مغز خود در نظر بگیرید. تصور کنید که به فروشگاه می‌روید. به شیر، تخم‌مرغ و نان نیاز دارید. در حالی که در فروشگاه هستید، ناگهان به یاد می‌آورید که به غلات نیاز دارید. به سمت قفسه غلات می‌روید، اما وقتی روی غذای مخصوص K تمرکز می‌کنید، تخم‌مرغ‌ها از قفسه ذهنی شما می‌افتند. با غلات، شیر و نان به خانه می‌رسید، اما تخم‌مرغ‌ها را فراموش کرده‌اید.

تعداد اقلامی که در حافظه کاری خود ذخیره می‌کنید ممکن است به اندازه تعدادی نباشد که بهترین دوست شما می‌تواند در قفسه ذهنی خود جای دهد. تحقیقات نشان می‌دهد که کودکان خردسال مهارت‌های حافظه کاری محدودی دارند و فقط می‌توانند یک یا دو مورد را در حافظه خود نگه دارند. حافظه کاری تا حدود ۱۵ سالگی به رشد خود ادامه می‌دهد، اما همه با سرعت یکسانی رشد نمی‌کنند یا ظرفیت حافظه کاری یکسانی ندارند. برخی از افراد می‌توانند اطلاعات بیشتری نسبت به دیگران ذخیره کنند.

محققان در مورد تعداد «بایت‌های» اطلاعاتی که مغز می‌تواند در خود جای دهد، اختلاف نظر دارند. برخی می‌گویند که این تعداد به هفت مورد می‌رسد و برخی دیگر ادعا می‌کنند که چهار مورد است. شما می‌توانید با گروه‌بندی موارد، ظرفیت حافظه کاری خود را افزایش دهید. یک شماره تلفن معمولاً ۱۰ رقم دارد، اما ما اغلب این عدد را به سه گروه (۵۵۵-۵۵۵-۵۵۵۵) تقسیم می‌کنیم که به ما اجازه می‌دهد فقط از سه بخش حافظه کاری برای به خاطر سپردن ۱۰ رقم استفاده کنیم.

حافظه کاری (WM) یک عملکرد شناختی حیاتی است که به ما در پردازش اطلاعات، تصمیم‌گیری و یادگیری مؤثر کمک می‌کند. این یک عملکرد اصلی است که هر روز از آن استفاده می‌کنیم. حافظه کاری یک سیستم شناختی است که به ما امکان می‌دهد اطلاعات را به طور موقت نگه داریم و دستکاری کنیم. آن را به عنوان فضای کاری مغز خود در نظر بگیرید که در آن به طور فعال داده‌ها را برای وظایف ذهنی مختلف پردازش می‌کنید. حافظه کاری مانند دفترچه یادداشت ذهنی شماست، جایی که اطلاعات مهم را یادداشت می‌کنید و عملیات ذهنی را روی آن انجام می‌دهید.حافظه کاری سیستم ذخیره‌سازی و پردازش کوتاه‌مدت مغز شماست. اطلاعات را فقط به اندازه‌ای نگه می‌دارد که بتوانید در لحظه از آنها استفاده کنید. آن را به عنوان یک تخته سفید ذهنی تصور کنید، جایی که اطلاعات به طور خلاصه نوشته شده است تا بتوانید کارهای روزانه را انجام دهید، تصمیم بگیرید و ایده‌های بزرگ را درک کنید.بدون یک حافظه کاری سالم، زندگی روزمره کمی شبیه تلاش برای تکمیل یک پازل بدون تمام قطعات خواهد بود.

برخی از نمونه‌های روزمره حافظه کاری عبارتند از:

۱.دنبال کردن و شرکت در یک مکالمه

۲.انجام محاسبات ذهنی، مانند محاسبه انعام در رستوران

۳.به خاطر سپردن و اجرای یک دستور غذا

۴.گشت و گذار در فروشگاه مواد غذایی

۵.به خاطر آوردن رمز عبور

6. خواندن و درک یک پیام متنی

حافظه کاری قوی برای عملکرد تحصیلی، توانایی حل مسئله و عملکرد روزانه بسیار مهم است. به کودکان کمک می‌کند تا در کلاس درس یاد بگیرند، متخصصان تصمیمات استراتژیک بگیرند و افراد زندگی روزمره خود را اداره کنند.

در اینجا برخی از راه‌هایی که ما از حافظه کاری در زندگی روزمره استفاده می‌کنیم، آورده شده است.

۱.یادگیری و حل مسئله: حافظه کاری به ما امکان می‌دهد اطلاعات مربوط به یک کار یا مسئله را نگه داریم و پردازش کنیم. این حافظه برای فعالیت‌هایی مانند درک مطلب، محاسبات ریاضی و درک مفاهیم پیچیده ضروری است. هنگام یادگیری اطلاعات جدید یا حل مسائل، از آن برای پیگیری جزئیات مرتبط و ایجاد ارتباط بین بخش‌های مختلف اطلاعات استفاده می‌کنیم.

۲.توجه و تمرکز: حافظه کاری به ما کمک می‌کند تا با نگه داشتن اطلاعات مرتبط در ذهن و در عین حال فیلتر کردن عوامل حواس‌پرتی، تمرکز خود را بر روی یک کار حفظ کنیم. این امر به ویژه در دنیای امروز که دائماً با اطلاعات از منابع مختلف بمباران می‌شویم، بسیار مهم است.

۳.پردازش زبان: درک و تولید زبان به شدت به حافظه کاری وابسته است. وقتی به کسی که صحبت می‌کند گوش می‌دهیم، باید ابتدای جمله را نگه داریم و در عین حال بخش‌های بعدی آن را پردازش کنیم تا معنای کامل را درک کنیم. به همین ترتیب، ساختن جملات در طول گفتار یا نوشتار شامل دستکاری کلمات و قوانین دستور زبان در زمان واقعی است که به منابع حافظه کاری نیاز دارد.

۴.تصمیم‌گیری: تصمیم‌گیری اغلب شامل در نظر گرفتن عوامل متعدد و ارزیابی نتایج بالقوه است. حافظه کاری ما را قادر می‌سازد تا اطلاعات مختلفی را در مورد گزینه‌ها نگه داریم، مزایا و معایب آنها را بسنجیم و در نهایت به یک تصمیم برسیم.

۵.برنامه‌ریزی و اجرا: هنگام برنامه‌ریزی یک توالی از اقدامات، حافظه کاری به ما کمک می‌کند تا مراحلی را که باید انجام دهیم، پیگیری کنیم. به عنوان مثال، دنبال کردن یک دستور غذا، مونتاژ مبلمان یا حتی پیمایش در یک محیط پیچیده، همگی به توانایی نگه داشتن و دستکاری اطلاعات مرتبط متکی هستند.

۶.خلاقیت: تفکر خلاق شامل ایجاد ارتباط بین ایده‌ها یا مفاهیم به ظاهر نامرتبط است. حافظه کاری در حفظ این عناصر متنوع در ذهن و در عین حال بررسی راه‌های جدید برای ترکیب آنها نقش دارد.

۷.یادگیری و عملکرد تحصیلی: حافظه کاری ارتباط نزدیکی با موفقیت تحصیلی دارد. دانش‌آموزانی که حافظه کاری بهتری دارند، تمایل دارند مفاهیم جدید را راحت‌تر درک کنند، دستورالعمل‌ها را دنبال کنند و اطلاعات را در طول امتحانات به خاطر بسپارند.

۸.عملکرد روزانه: بسیاری از فعالیت‌های روزمره، مانند به خاطر سپردن یک شماره تلفن به اندازه کافی برای شماره‌گیری یا دنبال کردن مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها برای رسیدن به مقصد، به حافظه کاری بستگی دارند.

۹.شرایط مشکل‌ساز: نقص حافظه کاری اغلب در افرادی با شرایطی مانند اختلال بیش‌فعالی کمبود توجه (ADHD)، ناتوانی‌های یادگیری و برخی اختلالات عصبی مشاهده می‌شود. درک و پرداختن به مشکلات حافظه کاری می‌تواند منجر به بهبود عملکرد و کیفیت زندگی این افراد شود.

در ادامه نمونه‌هایی از چگونگی تأثیر حافظه کاری ضعیف بر زندگی روزمره شما آمده است:

1. می‌خواهید در یک مکالمه شرکت کنید، اما تا زمانی که طرف مقابل صحبت خود را متوقف می‌کند، فراموش می‌کنید که چه می‌خواستید بگویید.

۲.به طور مداوم کلیدها، تلفن همراه یا کیف پول خود را گم می‌کنید.

۳.حتی وقتی که تازه به شما دستورالعمل داده شده است، به راحتی گم می‌شوید.

۴.در دنبال کردن یک مکالمه مشکل دارید زیرا فراموش می‌کنید طرف مقابل چه گفته است.

۵.شما پروژه‌های ناتمام زیادی دارید زیرا حواستان پرت می‌شود و پروژه اول را فراموش می‌کنید.

۶.شما قصد دارید در خانه کاری انجام دهید، اما فراموش می‌کنید وسایل مورد نیاز را با خود بیاورید.

۷.شما باید چندین بار یک پاراگراف را دوباره بخوانید تا اطلاعات را به خاطر بسپارید.

۸.به دلیل بی‌نظمی و ناتوانی در پیگیری پروژه‌ها، مهلت‌های کاری را از دست می‌دهید.

۹.مهم نیست چه کاری انجام می‌دهید، برای انجام آن به حافظه کاری خود نیاز دارید.

طبیعت یا تربیت: آیا می‌توان حافظه کاری را تقویت کرد؟

مانند بسیاری از حوزه‌های دیگر روانشناسی و رشد کودک، بحثی بین محققان در مورد طبیعت در مقابل تربیت و حافظه کاری وجود دارد. برخی معتقدند که ما با ظرفیت حافظه کاری ثابتی متولد می‌شویم. ما حافظه کاری را از طریق “طبیعت” یا ژنتیک خود به ارث می‌بریم. برخی دیگر معتقدند که حافظه کاری را می‌توان “پرورش داد”. تا حدودی، مطالعه حافظه کاری چالش برانگیز است.

در محیط‌های آزمایشگاهی و کاربردی، نوجوانان وقتی ابزارهایی برای تقویت وظایف مرتبط با حافظه کاری مانند ریاضی، خواندن و یادآوری اطلاعات واقعی به آنها داده می‌شود، بهتر می‌شوند. برخی از محققان این سوال را مطرح می‌کنند که آیا پیشرفت‌هایی که می‌بینیم صرفاً «اثرات تمرین» هستند یا به دلیل انجام مکرر وظایف مشابه، بهبود یافته‌اند. محققان دیگر این پیشرفت‌ها را به عنوان گسترش حافظه کاری توصیف می‌کنند.اما برای همه اهداف عملی، آنچه برای نوجوانان ما مهم است این است که پیشرفتی وجود داشته باشد.

چگونه حافظه کاری را ارتقاء دهیم؟

تعدادی محصول و خدمات، مانند CogMed و Play Attention، وجود دارد که می‌توانید برای آموزش مغز و بهبود حافظه کاری خود از آنها استفاده کنید. برخی تحقیقات نشان داده‌اند که آنها می‌توانند حافظه کاری شما را افزایش دهند، اما ممکن است مزایای آنها فراتر از جلسه تمرین نباشد. تحقیقات دیگر نشان داده است که اگر متعهد به پایبندی به آن باشید، آموزش مغز پیشرفت‌های قابل توجهی در حافظه کاری ایجاد می‌کند.

اولین قدم برای بهبود حافظه کاری، درک نحوه عملکرد حافظه و پذیرش محدودیت‌های شماست. این به معنای گفتن “اوه، فراموش کردم” برای توجیه خودتان نیست. این به معنای توسعه و استفاده از استراتژی‌هایی برای جبران فراموشی است. بسیاری از افراد مبتلا به ADHD از سیستم‌های یادآوری برای مرتب نگه داشتن چیزها استفاده می‌کنند. آنها ممکن است از یک برنامه دفترچه یادداشت در تلفن یا تبلت خود برای نگه داشتن لیست کارهای در حال اجرا یا لیستی از اقلام مورد نیاز خود در فروشگاه استفاده کنند. آنها ممکن است از یک برنامه تایمر یا تقویم برای یادآوری قرار ملاقات‌ها استفاده کنند.

چگونه حافظه کاری را بهبود بخشیم:

۱.بخش‌های بزرگی از اطلاعات را به قطعات کوچک تقسیم کنید

قبل از رفتن به دستورالعمل بعدی، روی یک یا دو مورد از آنها تمرکز کنید. فرض کنید در حال آماده شدن برای برگزاری یک مهمانی در خانه خود هستید. شما غرق در تمام کارهایی هستید که باید انجام دهید: خرید، آشپزی، نظافت و آماده‌سازی برای مهمانی. روی یک بخش، مانند خرید، تمرکز کنید. بقیه کارها را تا زمانی که خریدتان تمام نشده است، نادیده بگیرید.

۲.از چک لیست برای کارهایی با مراحل متعدد استفاده کنید.

شما می‌توانید برای اولین ساعت کاری خود یک چک لیست ایجاد کنید. این چک لیست می‌تواند شامل موارد زیر باشد: گوش دادن به پیام‌ها، پاسخ دادن به تماس‌ها، بررسی و پاسخ دادن به ایمیل‌ها، بررسی پیشرفت دیروز، بررسی کارهای مهم با سرپرست برای انجام فوری آنها.

۳.روال‌هایی ایجاد کنید

هنگام بازگشت از محل کار به خانه، یک روال ایجاد کنید. تلفن همراه و کلیدهای خود را هر بار، به محض ورود به خانه، در یک مکان قرار دهید.

۴.مهارت‌های حافظه فعال را تمرین کنید

از برنامه‌های آموزشی مغز که در بالا ذکر شد استفاده کنید یا خودتان یک برنامه ایجاد کنید. شش کلمه نامرتبط بنویسید. با تلاش برای به خاطر سپردن دو کلمه اول بدون نگاه کردن به کاغذ شروع کنید و با موفقیت کلمه دیگری اضافه کنید.

۵.روش‌های مختلف به خاطر سپردن اطلاعات را آزمایش کنید

اگر یک آهنگ بسازید یا یک شعر بسازید، ممکن است یک لیست را راحت‌تر به خاطر بسپارید. دیگران متوجه می‌شوند که تجسم به آنها کمک می‌کند چندین مورد را به خاطر بسپارند. وقتی از محل کار به خانه برمی‌گردید، خودتان را در حال توقف در فروشگاه، خرید شیر، پنیر، نان و ماست تصور کنید. تصور کنید که به هر بخش از فروشگاه می‌روید و ببینید چه شکلی است. از آنجا که تصاویر از کلمات قدرتمندتر هستند، با دنبال کردن تجسم خود، می‌توانید هر آنچه را که در فروشگاه نیاز دارید به خاطر بسپارید.

۶.از ذهن آگاهی برای به حداقل رساندن حواس‌پرتی و تقویت حافظه فعال استفاده کنید

مطالعه‌ای که در بیمارستان عمومی ماساچوست، دانشکده پزشکی هاروارد و موسسه فناوری ماساچوست انجام شد، نشان داد که تمرینات روزانه ذهن آگاهی، یادآوری را افزایش داده و به شرکت‌کنندگان اجازه می‌دهد تا با تنظیم ورودی‌های حسی، حواس‌پرتی‌ها را تنظیم کنند.

۷.ورزش را به برنامه روزانه خود اضافه کنید

برخی مطالعات نشان داده‌اند که حافظه فعال با ورزش روزانه افزایش می‌یابد. در حالی که دلایل این امر به طور کامل درک نشده است، دانشمندان معتقدند که فعالیت بدنی سلامت سلول‌های مغزی را بهبود می‌بخشد. همچنین می‌تواند به طور غیرمستقیم با بهبود خلق و خو، کمک به خواب بهتر و کاهش استرس – حوزه‌هایی که می‌توانند بر توانایی‌های شناختی تأثیر بگذارند – بر حافظه تأثیر بگذارد.

8. خوردن خوراکی‌های مقوی مغز

خوب غذا خوردن نه تنها برای بدن شما مفید است، بلکه قدرت مغز شما را نیز افزایش می‌دهد. غذاهای غنی از مواد مغذی، مانند میوه‌ها، سبزیجات، غلات کامل و آجیل و دانه‌ها، سوخت مورد نیاز مغز شما را برای عملکرد بهتر فراهم می‌کنند.

برخی از بهترین غذاهای مقوی مغز عبارتند از:

انواع توت‌ها

آووکادو

تخمه کدو تنبل

سبزیجات برگ تیره

تخم مرغ

گوجه فرنگی

کلم بروکلی

گردو

ماهی سالمون

9. مغز خود را با خواب باکیفیت شارژ کنید

می‌دانید که بعد از یک خواب شبانه‌ی ضعیف، همه چیز چقدر مبهم به نظر می‌رسد؟ این اتفاق می‌افتد زیرا خواب، شارژ نهایی مغز شماست. در طول خواب عمیق، مغز شما خاطرات را تثبیت می‌کند و اطلاعات جمع‌آوری‌شده در طول روز را مرتب می‌کند تا بتوانید دوباره از آن استفاده کنید. این مانند یک برنامه‌ی خانه‌داری شبانه برای ذهن شماست. بنابراین، مطمئن شوید که هر شب حداقل ۷ ساعت خواب دارید.

برخی از نمونه‌های تمرین‌های حافظه فعال که می‌توانید هر روز انجام دهید عبارتند از:

1. پازل‌ها و بازی‌ها: خودتان را با پازل‌هایی مانند جدول کلمات متقاطع، سودوکو یا برنامه‌های آموزش مغز به چالش بکشید. بازی‌هایی که به استراتژی و حافظه نیاز دارند، مانند شطرنج یا بازی‌های کارتی، تمرینات فوق‌العاده‌ای برای مغز شما هستند.

2. چالش‌های چندوظیفگی: فعالیت‌های چندوظیفگی مانند آشپزی هنگام گوش دادن به پادکست یا برنامه‌ریزی روز خود هنگام پیاده‌روی را امتحان کنید. این تمرین‌ها حافظه فعال شما را برای مدیریت همزمان چندین کار تحت فشار قرار می‌دهند.

3. تعاملات اجتماعی: شرکت در مکالمات و فعالیت‌های اجتماعی یک معامله دو به یک برای مغز شماست. این کار نه تنها حافظه فعال شما را هنگام پردازش اطلاعات و پاسخ دادن تمرین می‌دهد، بلکه از اثرات تقویت‌کننده مغز در معاشرت نیز بهره می‌برد.

4. یادگیری مداوم: چه انتخاب یک سرگرمی جدید باشد، چه شرکت در یک دوره آنلاین یا خواندن کتابی با موضوع جدید، یادگیری مداوم مغز شما را تحریک می‌کند و رشد اتصالات جدید سلول‌های مغزی را تشویق می‌کند.

5. آموزش ذهن آگاهی را امتحان کنید

در اوایل مطالعات آموزش ذهن آگاهی و مدیتیشن، مشخص شد که ارتباط نزدیکی بین ذهن آگاهی و حافظه کاری وجود دارد. مطالعات متعدد نشان می‌دهد که یادگیری تکنیک‌های اساسی ذهن آگاهی می‌تواند توجه را بهبود بخشد، حواس‌پرتی را به حداقل برساند و اطلاعات را راحت‌تر به خاطر بیاورد. حتی مهم‌تر از آن، این یافته‌ها به دانش‌آموزانی با نیازهای یادگیری منحصر به فرد تعمیم داده شده است.

6. بازی‌های آموزشی مغز را امتحان کنید

چندین برنامه و پلتفرم مختلف «آموزش مغز» برای تقویت حافظه کاری وجود دارد که هم روش آموزش استراتژی (برای آموزش روش‌های جدید خواندن، نوشتن، ریاضی و وظایف ارتباطی به یادگیرنده) و هم روش آموزش اصلی (برای آموزش انجام سریع و روان این وظایف به یادگیرنده) را به حداکثر می‌رسانند. هنوز در مورد اینکه کدام بازی‌ها برای کدام نوع از یادگیرندگان بهترین فایده را دارند، نظر قطعی وجود ندارد، بنابراین قبل از اینکه برای یک اپلیکیشن یا پلتفرم بازی هزینه کنید، ارزش دارد که تحقیقات خود را انجام دهید.

7. عوامل استرس‌زا را کاهش دهید

یکی از آخرین راه‌هایی که می‌توانید به سرعت مهارت‌های عملکرد اجرایی مانند برنامه‌ریزی، خودکنترلی، انعطاف‌پذیری و حافظه کاری را تقویت کنید، کاهش سطح کلی استرس است. استرس مزمن می‌تواند سلامت، رفتار و توانایی فرد را در تمرین توجه متمرکز مورد نیاز برای مهارت‌های حافظه کاری مختل کند.

منبع:

Improve Working Memory: Brain Training Tricks

How To Improve Working Memory with Everyday Habits

Working Memory Activities