مغز از چگالی بالایی از مایعات، پروتئین، چربی و مواد شیمیایی با مشخصات گوناگون درون مایعات تشکیل شده است. رگهای خونی نیز در سراسر بافتهای مغز گستردهاند. اتصالات بیشماری همچون سیمهای عایقدار بهنام آکسون وجود دارد. این سیمها با چربی خاصی که عموماً میلین نامیده میشود پوشیده شدهاند. هرچه ضخامت بیشتر، محافظت بیشتر؛ محافظت در برابر اثر بار منفیِ عبورکننده از آکسونهای مجاور، یا محافظت از آکسون برای آنکه بار الکتریکیِ برخاسته از انتقالدهندههای عصبی در آکسون کنونی از دست نرود.
انسانی را تصور کن که در حال یادگیری یک عملکرد خاص مانند دوچرخهسواری است. در گام نخست نمیتواند تعادل و بدنش را روی دوچرخه کنترل کند. با چند بار تمرین—بسته به توانایی یادگیری—درمییابد چگونه بدنش را قرار دهد و وزنش را روی دوچرخه توزیع کند تا نیفتد. با فرض اینکه بدن همهی انسانها هیچ نقصی ندارد و از نظر جسمی سالم است، سرعت یادگیری بازتابِ سرعت شکلگیری سیناپسهاست؛ سیناپسهایی که فعالشدن این عملکرد خاص را نشان میدهند و در پی آن جفتشدگی سیناپسی در طول یک مسیر* مشخص پدید میآید. مسیرهایی که هنگام دوچرخهسواری در ابتدا فعال شده و بسیار کند ساخته میشوند، اما با تمرین این راه گشوده میشود و انتقالدهندهی عصبی بهسرعت از این مسیر طلایی عبور میکند.
مسیر ساخته شده است. فرد دوچرخهسواری را رها میکند. پس از چند سال، به دوچرخهسواری بازمیگردد. خواهی دید که پس از چند بار رکابزدن، میتواند دوچرخه را براند. بهنظر میرسد میل به دوچرخهسواری به فرمانی تبدیل شده که در الگوی خاصی از مجموعهی انتقالدهندههای عصبی کدگذاری شده و سپس از مبدأ به مقصد حرکت میکند. نکته این است: تفاوت میان میل به حرکت و حرکت واقعی عضلانی چیست؟! آیا هر دو الگوی یکسانی میسازند؟؟ آیا اندیشیدن به آنچه میخواهی در مقایسه با انجام آن عملکرد خاص، الگوی یکسانی ارائه میدهد؟ الگوی سیگنالهای مغزی.
فرض میکنم نخست میل به دوچرخهسواری داریم. این میل بر نورونهای حرکتی که در عضلات قرار دارند اثر میگذارد. میل، همچون فرمانی، اندام را به حرکت وامیدارد. حرکت، اطلاعاتی را که از عوامل گوناگون مانند فشار، طول، دما، مقاومت در برابر باد و جز آن بهدست میآید جذب یا دریافت میکند. این اطلاعات باید بهدلیل تجربهی پیشینِ حاصل از تمرین، برای مغز آشنا باشد. اطلاعات از اندام به نخاع فرستاده میشود تا به نورونهای رابط در دستگاه عصبی مرکزی برسد. اطلاعات در الگوی خاصی رمزگذاری شده و از طریق آن مسیرهای طلایی در مغز تهنشین میشود تا واکنش تازهای پدید آید (در مسابقات فرمول، این کنشها و واکنشها بسیار سریع انجام میشوند). سرانجام، فرمان تازه به نورونهای حسی—که آنها نیز در اندامها قرار دارند—فرستاده میشود. فرمانها بهصورت معکوس از طریق نخاع به اندام میرسند. نورونهای حسی، حرکتی و رابط برای تبادل فرمانها با هم کار میکنند. فرایند این کنش و واکنش بهعنوان سیستم بیوفیدبک تعریف میشود. ما بر پایهی تجربه یاد میگیریم؛ یعنی از بازخوردِ رویدادها استفاده میکنیم، سپس فرمانها را میسازیم و تصمیم میگیریم.
*تمام مسیرهای مادهی سفید مغز هنوز در دست بررسیاند. فنی بهنام تصویربرداری تانسور انتشار (Diffusion Tensor Imaging) برای نمایش کانکتوم (connectome) درون مغز و در پی آن نمایش مسیرهای مایعات بهکار میرود. مایعاتی که شامل مولکولهای آباند و شکل مولکولهای آب مسیر مایع را نشان میدهد. فرض بر این است که مسیرهای مایع، مسیرهای آکسونی را بازتاب میدهند. توجه کن که در واقع این دو یکسان نیستند. فن یادشده به سیستم MRI یا سیستم تصویربرداری غیرتهاجمیِ مرتبط نیاز دارد. نمونههای تهاجمی نیز وجود دارند، مانند طیفسنجی که با فنون قدرتمند هستهای سروکار دارد تا اطلاعات مواد شیمیایی گوناگون مانند سدیم، پتاسیم و جز آن را دریافت کند (نه فقط مولکولهای آب). TrackVis بههمراه Diffusion toolkit ابزاری قدرتمند برای فرایند ترکتوگرافی (Tracktography) است.
03. Dec. 2020 23:11