از تئوری نسبیت انیشتین تا همگونی عملکرد مغز و امیدی برای توانبخشی بیماران مغزی
علمی, کتاب شما چه نظری دارید؟توضیح: متن زیر بیشترش برگرفته از کتاب On Intelligence است. در متن زیر هر جا که ضمر اول شخص استفاده شده است منظور حرفهایی از خودم (سارا رها) بوده است. در غیر آن منبع را ذکر کرده ام. از دوستان متشکرم که ترجمه نوروساینس به فارسی را تذکر دادند.
********
جف هاکینز در کتاب On Intelligence میگوید: “میگویند که انیشتین زمانی گفته است که دریافت نظریه نسبیت سرراست و ساده و بطور طبیعی ناشی از یک مشاهده بوده است. آن مشاهده این بوده که سرعت نور برای تمامی مشاهده کنندگان اعم از متحرک و یا ساکن در هر زمان ثابت است.
این حرف انیشتین کمی خلاف درک مستقیم و ذاتی است. مثل این میماند که گفته شود که سرعت یک توپ پرتاب شده با هر نیرویی هم که پرتاب شده باشد همیشه از دید همه چه متحرک و چه ساکن یکسان بنظر میرسد در حالیکه میدانیم که هر کسی سرعت توپ را نسبت به سرعت حرکت خویش میبیند. ولی حرف انیشتین در مورد نور ثابت شد که درست است. بعد انیشتین هوشمندانه این سئوال را مطرح کرد که نتایج همچه تئوریای چه خواهد بود. او بطور سیستماتیک به نتایج ثابت بودن سرعت نور فکر کرد و نتایج متهورانهتری نیز گرفت منجمله تغییر ماده و کند شدن زمان و غیره. تئوری ثابت بودن سرعت نور مطمئناً سخت نیست ولی خلاف درک مستقیم است
.
شبیه این کشف در علوم عصبی هم اتفاق افتاده است: واقعییتی در باره کورتکس که خیلی از نوروساینتیستها یا از آن بدون توجه میگذرند و یا آنرا قبول ندارند ولی در عین حال واقعیتی است که اگر عواقبش بررسی و کشف شود ممکن است که معماهای بسیاری در باره مغز روشن شود.
این واقعیت ساده در باره کورتکس از آناتومی مغز میآید و کشف آن به سال 1978 بر میگردد که دکتر ورنون مانتکسل (Vernon Mountcastle)، نوروساینتیست دانشگاه جانزهاپکینز، در مقالهای تحت نام An Organizing Principle for Cerebral Function نوشت که نوروکورتکس بطرز شگفت آوری در شکل و ساختمان یونیفرم و یکسان است. مثلا قسمتهایی که شنوایی را کنترل میکنند بسیار شبیه و حتی غیر قابل تشخیص از قسمتهایی هستند که مسئول پردازش بینایی هستند.بنابراین احتمالا از یک الگوریتم پایهای برای مصارف مختلف استفاده میکنند.
در شرایطی که دهها سال بود که دانشمندان میدانستند که مغز به لحاظ آناتومی در همه قسمتهایش یکسان دیده میشود، با وجود این آنها همواره بدنبال کشف تفاوتهای ولو بسیار کوچک بین قسمتهای مختلف مغز بودند و هنوز هم هستند تا عملکر مختلف مغر را توضیح دهند. اما مانتکسل بحث میکند که اگر تفاوتهای اندکی هم دیده میشود بدلیل اینست که قسمتهای مختلف مغز به گونه مختلفی به هم ارتباط داده شدهاند ولی این بدین معنا نیست که کارکرد پایهای مختلفی دارند.
یکی از بهترین دلایلی که برای تئوری مانتکسل میتوان آورد قابلیت انعطاف پذیری فوقالعاده مغز است. مثلا کسانی که ناشنوا متولد میشوند در قسمتهای معموله شنوایی اطلاعات مربوط به بینایی را پردازش میکنند. وبا استفاده از خط بریل در نابینایان بجای آنکه مرکز قسمتهای مربوط به حس لامسه را فعال کند، قسمتهای مربوط به بینایی مغز آنها را فعال میکند در حالیکه خط بریل از حس لامسه استفاده میکند.”
چندی پیش در خواندنیهای روز لینک این ویدئو را گذاشته بودم که نشان میدهد که چگونه دخترکی که نصف مغزش برداشته شده است بزودی مثل یک آدم معمولی همه فعالیتهایش را از سر میگیرد. بنابراین آنچه که جف هاکینز از تئوری مانتکسل میگوید بنظر کاملا درست میآید. در واقع گویی که یک الگوریتم بسیار قوی بر همه جای کورتکس عمل میکند. اگر نحوه ارتباطات بین قسمتهای مختلف مغز تغییر داده شود مغز قادر به استفاده از برخی از نقاط دیگرش برای کارهایی است که قبلا برای آن کار استفاده نمیشده است. این تعبیر را اگر در کنار دریافتهای چند تحقیق جدید که در زیر خواهم گفت بگذارید، امیدی برای بهبود دادن بیمارهای مغزی مثل بیمارهای سکتهای، پارکینسون و یا حتی الزایمر بدون حتی دارو پیدا میشود. دریافتهای تحقیقات مربوط اینها هستند:
- قابلیت مغز بیش از آنکه به تعداد نورونها بسته باشد به تعداد ارتباطات بین نورونها (synaptic connections) وابسته است که در طول زندگی فرد تحت تاثیر ژنهای فرد و تجربیاتی که هر فرد در طول زندگیش دارد، آرایش خاصی در مغز فرد پیدا میکنند.
- آزمایشات fMRI نشان داده است که مغز افراد در طول دوره بهبود یافتن بعد از سکته مغزی به آرایش جدیدی از ارتباطات دست مییابد.
- انجام کارهایی که مستلزم یادگیری ولو از نوع مهارتی هستند باعث ایجاد ارتباطات جدید در مغز میشود.
وقتی که این نتایج را در کنار هم و در کنار تئوری مانتکسل میگذارم این امید در من زنده میشود که شاید بتوان سیستم توانبخشیای طراحی کرد که بتواند به بیماران مغزی کمک کند که قابلیتهای از دست رفتهشان را تا حدودی بدست آورند.
منابع:
NA Bayona, J. Bitensky and R. Teasell, “Plasticity and Reorganization of the Uninjured Brain,” Top Stroke Rehabilitation. 12(3):1-1, 2005.
A. Jaillard, CD. martin, K. Garambois, J.F. Lebas and M. Hommel, “Vicarious function within the human primary motor cortex? A longitudinal fMRI stroke study,” Brain. 128(Pt 5):1122-38, May 2005.
April 27th, 2008 at 12:37 am
راستش اکثرا همون نوروساینس به کار میبرن اما دو مورد دیگهای که دیدم یکی “علوم اعصاب” بوده و یکی دیگه “علم عصب پايه”
البته نمیدونم فرهنگستان چه معادلی رو براش ساخته…
http://pezeshk.info/view.asp?catid=67&id=7348
http://dbase.irandoc.ac.ir/00653/00653113.htm
April 27th, 2008 at 3:07 am
[…] Continue Reading […]
April 27th, 2008 at 5:26 am
معادل نوروساینس در فارسی : علوم عصبی
April 27th, 2008 at 9:07 am
سلام ساراي عزيز
مطلب جالبي بود. ممنون از انتخاب و زحمت تاليف.
به نظر ميرسد سه دريافت آخر كه ذكر كردي يافتههاي چندان جديدي نيستند. در مورد بيماران سكتهاي، فرايند يادگيري مجدد مغز سالهاست شناخته شده است (دست كم من نامتخصص سالها پيش آن را شنيده يا خواندهام). مكانيزم دقيق پاركينسون را نميدانم، اما در مورد آلزايمر فكر ميكنم كه چون اولين علامتش عموما از دست دادن حافظهي كوتاه مدت است، فرايند يادگيري را مختل ميكند. زيرا فرايند يادگيري بشدت محتاج حافظهي كوتاه مدت است.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
سارا: سلام پیکولوی عزیز
درسته ولی نکته ای که نسبتا جدیده (سال 2004 ) اینه که fMRI بطور مشخص ایجاد new synapses را تائئد کرده است. در مورد الزایمر هم روشهای جدید توان بخشی که موتور لرنینگ را بکار میگیرند ممکن است مفید واقع شوند که نتایج آزمایشات دیگری نشان داده که در استفاده از این وسایل حافظه کوتاه مدت است که نقش عمده ای دارد و بنابراین شاید بتوان دوباره مغز را مدار بندی کرد که حافظه کوتاه مدتش را هم از نورونهایی دیگر تامین کند. منظور من از یادگیری یادگیری های ذهنی در اینجا نیست. البته در مورد الزایمر متاسفانه سرعت از بین رفتن نورونها خیلی بیشتر از سرعت ایجاد سینپسهای جدید احتمالا است. ولی شاید و فقط شاید در مراحل اولیه الزایمر بشود برای بیمار کاری کرد که سرعت بیماری را کمتر نمود.
April 27th, 2008 at 9:14 am
وجود هر وسیله ای (از جمله علم) بخاطر نیاز به آن است.
پس حتما این علمی که مورد نظر شماست بوجود می آید.
چون نیازش احساس می شه.
April 27th, 2008 at 12:46 pm
سلام دوست عزیز . مطلب جالبی بود. نمی دانم کتاب جهان هولوگرافیک اثر مایکل تالبوت ترجمه داریوش مهرجویی را خوانده اید یا خیر .
در این کتاب می گوید مغز فقط یک رابط است و این ذهن است که تفسیر میکند. برای این گفته هم دلایل علمی زیادی می اورد که این مطلب شما هم در تایید حرفهای اوست. من که دور دوم است آنرا می خوانم هنوز حیرانمو
_________________________________________
سارا: نه نخواندهام. برایش نگاه خواهم کرد. ممنون. ولی جف هاکینز و خیلی از نوروساینتیست های دیگر میگویند که مغز در واقع همان ذهن هم هست و ایندو از هم تفکیک ناپذیرند. راستش منهم به مرور زمان و در اثر تجربه با بیماران مغزی دارم به همین اصل معتقد میشوم….
April 27th, 2008 at 1:52 pm
در مورد صحبت پیکولو و سارا:
من هم در این زمینه زیاد مطالعه ندارم ولی فکر می کنم صحبت سار اینکه که قبلا دانشمندها فکر می کردند که ارتباطات سلولی مغز در سنین کودکی شکل می گیرند و تا آخر عمر ثابت هست.
روانشناسها هم از این اعتقاد استفاده می کردند و می گفتند دلیل اینکه نمی شه رفتار یک فرد رو به راحتی اصلاح کرد همینه.
مثلا کسی که استعداد موسیقی نداره دلیلش اینکه از کودکی مغزش اینطوری شکل گرفته و تا آخر عمر هر چقدر تلاش کند راه به جاءی نمی برد. ولی یافته های جدید ثابت کردند که هر چیزی امکان داره!!
وقتی کتاب “در مورد هوش” رو می خوندم و به این قسمت رسیدم که تمام سلولهای مغز در واقع یک نوع هستند ولی از نظر وظیفه با هم تفاوت دارند، یک احساس خوبی بهم دست داد چون نمونه های این مسئله را در مورد زندگی انسانها دیدم که یک روزه رفتار یک فرد ممکن است تغییر کند، فقط کافی است ” نقش یا وظیفه” یک فرد عوض شود. یادم می یاد زمانی که خدمت سربازی را می گذراندم یه گروهبان داشتم که در یک قسمت با هم و با چند سرباز دیگر خدمت می کردیم. افراد این گروه با هم خیلی صمیمی و دوست بودیم. باهم می گفتیم و می خندیدیم و شوخی می کردیم. این گروهبان هم جزئی از ما بود و همیشه سربسرش میگذاشتم. تا اینکه زمان گذشت و واحد ما از منطقه به پادگان منتقل شد.
در پادگان اوضاع خیلی رسمی تر بود.. این گروهبان ما بعد از مدتی “نقش” “گروهبان نگهبان” را بر عهده می گرفت. و وقتی این “نقش” را بر عهده می گرفت دیگر آن آدم سر بزیر مظلوم نبود. با قدرت و خشونت عجیبی رفتار می کرد که برای من خیلی مایه تعجب بود. صبحها ما یک ساعت وقت داشتیم که برای مراسم “صبحگاه” آماده بشیم، این آقا برای صرفه جویی در وقت نیم ساعت زوتر یعنی ساعت 5:30 می آمد جلوی در آسایشگاه و با لگد محکم شروع می کرد به کوبیدن روی در، صدای گوشخراش ضربه ها در هوا می پیچید و با صدای بلند فریاد می زد “فلان فلان شده ها بلند شید..” و بعد با خشونت مشغول امر و نهی می شد.
با خودم فکر میکردم که چطور یک آدم می تواند اینقدر سریع عوض شود. و در جواب به مسئولیت و جوابگو بودن این فرد به مقامات بالاتر فکر می کردم و این که نقش و وظیفه آدم چه تاثیری می تواند داشته باشد.
April 27th, 2008 at 2:13 pm
کامنت قبلی کامل نبود، اشتباهی send شد.
رو می بینم اینجا.
و اما حالا مسئله ذهن و مغز
صحبت هیجان انگیز شد!
April 27th, 2008 at 2:37 pm
در همين مورد ميتونيد تحقيقات karl pribram رو هم نگاه كنيد.كه بسيار مرتبت به ايده شماست.
April 27th, 2008 at 3:42 pm
باز ممنون هردو پاسخ. اينكه “شاید بتوان دوباره مغز را مدار بندی کرد که حافظه کوتاه مدتش را هم از نورونهایی دیگر تامین کند” ديدگاه خلاقانهاي است. بايد منتظر مشاركت بيشتر مهندسان در عصبشناسي بود.
من فكر ميكنم خيلي خوب ميبود اگر ايدهي ساخت يك اينترفيس ميان مغز و يك ماشين هوشمند پيگيري ميشد. قبول دارم كه ساخت مغز مصنوعي بسيار دوردستتر از مثلا قلب مصنوعي است.
كسي چه ميداند. رؤياها ميآيند.
April 27th, 2008 at 8:41 pm
این که معلوم شده قابلیت مغز بیش از آنکه به تعداد نورونها بسته باشد به تعداد ارتباطات بین نورونها وابسته است, خیلی خوبه! شاید یه روزی توانستند با ایجاد ارتباط مصنوعی بین نورونها فرایند یادگیری را تسریع کنند و آیندگان زحمت کمتری برای یادگیری بکشند:D
April 27th, 2008 at 9:25 pm
پی کولو و ضرغام عزیز:
فیلم ماتریس رو دیدید؟ البته اولیش، ایده ال نظرات شماست. در آینده فقط اراده کنید که مهارتی را یاد بگیرید. به سادگی میتوانید آن را به مغز خود دانلو کنید!
April 28th, 2008 at 12:30 am
@pooyaa
فيلم را ديدهام. احتمالا آپلود كردن مهارت و دانش به آن سرعت نباشد. حافظهي مغز بسيار كندتر از حافظههاي الكترونيكي و در عوض بسيار حجيمتر است.
May 2nd, 2008 at 11:04 am
موفق شدم دو سه فصل از کتاب holographic universe نوشته آقای تابوت را بخوانم. تا اینجا بحث ایشان این است که “هر جزئی از عالم خود گواهی از کل است” یعنی تمام اجزاء به هم مرتبط هستند.
این صحبتی است که عرفا خیلی وقته که مطرح کردند.
در رابطه با ارتباط ذهن و مغز و حافظه و شعور، اونطوری که من برای خودم تفسیر می کنم اینکه: مسلمه که ذهن و مغز رابطه تنگاتنگی با هم دارند و وقتی که مغز تحلیل بره ذهن هم از بین میره ولی باید توجه داشت که مغز مانند آینه ای است که شعور جهانی را منعکس می کنه. و اگر این آینه بشکند، ما شاید قادر نباشیم به طور مستقیم این نور را ببینم؛ ولی منبع نور و خود نور دست نخورده باقی می ماند.
May 13th, 2008 at 4:26 am
دوباره کامپیوتر من ترکید!!!نمی تونم براتون میل بزنم الان!
شما برای من plasticity رو یه توضیحی بدهید(خوندید دیگه؟!)،من هم سعی می کنم خودم از اول پاتولوژِی آلزایمر را در بیارم.و قدم به قدم از پس فردا از فیزیولوژی نورون شروع می کنم میل کردن و البته ربطش به بیماری های مغزی( البته اگه دوست داشته باشید).شاید تو این با هم بحث کردن ها به یه نتیجه ای برسیم.
فقط یه چند تا چیز راجع به همان مسیر های مغزی بگم،که وقتی به یه غذا فکر می کنیم طعم آن غذا به دهانمون میاد و در واقع بزاق بیشتری ترشح می شه!این هم در واقع یه مسیر بوده که با تمرکز ما فعال شده.
و یا یک سری حرکات خاص مثل حرکت دادن گوش چیزی که همه نمی توانند و کسی می تونه که به نحوی مسیری را فعال کرده.
در این 2 موضوع شک نکنید چک کردم،پس احتمال داره که مسیر ها را بشه فعال کرد(برای مطمئن تر شدن روی این قضیه بود).
سوال آقای پویا یادتونه، چرا بچه ها آوا ها را سریع تر می گیرند.این به خاطر این که درسته که عصب نمی تونه تقسیم بشه یا سلولی مثل خودش را بسازه ولی خودش می تونه رشد کنه و پایانه های آکسون بیشتری بده که این به معنای ایجاد سیناپس بیشتره،و شاید از همین طریق مسیر ها ی جدید معنی بده!البته در بچه ها این توانایی بیشتره(همه را توضیح می دم، اگر دوست داشته باشید)
دیدید حس من راجع به ژن ها را!!!!
فقط یه چیزی را به یاد بسپارید بیماری در سطح سلول ایجاد می شه!!!
راستی قولم هم راجع به اون 3 سوال یادم نرفته!
May 15th, 2008 at 9:48 am
به به آسمان آبی داری کم کم یک متخصص تمام عیار می شوی. از دیدن رشدت لذت می برم ا ما چرا 7 از 8 دفعه بعد من نمره کامل می خوام.