یافته‌ای جدید در مورد مغز انسان

افرادی که تحت بیهوشی عمومی قرار می‌گیرند، وارد حالتی شبیه به کما می‌شوند که در آن حافظه و درک درد خاموش می‌شود. اما داده‌های جدید نشان می‌دهد که هیپوکامپ که ساختاری عمیق در مغز است و برای حافظه حیاتی است همچنان به‌طرز شگفت‌انگیزی فعال باقی می‌ماند؛ دستور زبان و معنای واژه‌های شنیده‌شده را تحلیل می‌کند.

به گزارش ایسنا، پژوهشی که به تازگی در مجله نیچر منتشر شده است، این فرض را که شناخت پیچیده مانند درک معنا یا پیش‌بینی رویدادهای آینده فقط زمانی ممکن است که فرد کاملا هوشیار باشد، به چالش می‌کشد. پژوهشگران با مشاهده فعالیت نورون‌های منفرد در لحظه، هنگامی که افراد تحت بیهوشی بودند، دریافتند که مغز محرک‌ها را دریافت می‌کند و به‌طور فعال معنای آن سیگنال‌ها را پردازش می‌کند.

سامیر شث (Sameer Sheth)، جراح مغز و اعصاب می‌گوید: مغز سازوکارهایی فوق‌العاده و پیچیده برای انجام این همه کار دشوار در طول روز توسعه داده است؛ تا حدی که می‌تواند بعضی از این کارها را حتی بدون آن‌که ما از آن آگاه باشیم انجام دهد.

کاوش در مغز ناخودآگاه

مطالعات پیشین نشان داده بودند که بخش‌هایی از مغز که نخستین بار ورودی‌های حسی را تشخیص می‌دهند، می‌توانند هنگام بیهوشی نیز صداهای ساده را ثبت کنند. اما مشخص نبود که آیا نواحی عمیق‌تر مغز نیز هنگام بیهوشی قادر به انجام پردازش‌های شناختی پیچیده هستند یا خیر. برای بررسی این موضوع، شث و همکارانش فعالیت مغزی هفت فرد را که بیهوش شده بودند، در حالی ثبت کردند که این افراد تحت عمل جراحی درمان صرع قرار داشتند.

پژوهشگران برای سه نفر از شرکت‌کنندگان، مجموعه‌ای از بوق‌های تکراری را پخش کردند که گاهی با صداهایی با زیر و بمی متفاوت قطع می‌شد. طی ۱۰ دقیقه، ثبت‌های مغزی نشان داد که هیپوکامپِ فرد بیهوش به‌ تدریج در تمایز میان صداها و بوق‌ها بهتر می‌شود؛ موضوعی که نشان‌دهنده نوعی یادگیری ناخودآگاه است.

این گروه همچنین بخش‌هایی ۱۰ دقیقه‌ای از پادکست‌ها را برای چهار شرکت‌کننده دیگر پخش کردند و مشاهده کردند که نورون‌های خاصی به بخش‌های مشخصی از گفتار واکنش نشان می‌دهند؛ برای مثال، اسم‌ها را از سایر واژه‌ها تشخیص می‌دهند. این نورون‌ها همچنین بر اساس زمینه جمله، واژه‌های بعدی را پیش‌بینی می‌کردند. شث می‌گوید: آن‌ها واقعاً پیش‌بینی می‌کردند که واژه بعدی چه خواهد بود.

معمولا الکترودهایی که پژوهشگران برای پایش مغز استفاده می‌کنند، میانگین فعالیت هزاران سلول را ثبت می‌کنند؛ اما شث و همکارانش از پروب‌های پیشرفته‌ای به نام نوروپیکسل استفاده کردند. این الکترودها از موی انسان هم نازک‌تر هستند و بنابراین می‌توانند هم‌زمان سیگنال‌های جداگانه صدها نورون را ثبت کنند و تصویری بسیار دقیق‌تر از فعالیت هیپوکامپ ارائه دهند.

مارتین مونتی، عصب‌شناس شناختی می‌گوید: نوروپیکسل‌ها (Neuropixels) پنجره‌ای بسیار دقیق‌تر برای نگاه کردن به مغز فراهم می‌کند؛ چیزی که پیش‌تر در دسترس نبود. این مطالعه مرزهای در ک ما از توانایی بخشی کوچک از نورون‌ها در شرایط بیهوشی را جابه‌جا کرده است.

مونتی هشدار می‌دهد که این یافته‌ها نباید به این معنا تعبیر شوند که شرکت‌کنندگان مخفیانه بیدار یا کاملا هوشیار بوده‌اند. مشخص است که داروی بیهوشی ارتباط هماهنگ میان شبکه‌های مغزی را مختل می‌کند؛ چیزی که بسیاری از پژوهشگران آن را لازمه آگاهی می‌دانند.

او می‌گوید آنچه این مطالعه نشان می‌دهد این است که همین یک ساختار یعنی هیپوکامپ حتی در شرایط بیهوشی نیز اطلاعات را محاسبه و یکپارچه می‌کند.

این یافته‌ها در آینده می‌توانند کاربرد بالینی پیدا کنند. شث امیدوار است آزمایش‌های مشابهی را روی افرادی انجام دهد که بر اثر آسیب شدید مغزی در کما یا وضعیت نباتی هستند. از آنجا که این افراد نیز به دلیل جراحاتشان بیهوش‌اند، پژوهشگران می‌خواهند بدانند آیا مغز آن‌ها هنوز نواحی جداافتاده‌ای دارد که بتوانند زبان را پردازش کرده و گفتار را پیش‌بینی کنند یا خیر.

اگر چنین باشد، این داده‌ها شاید روزی به هدایت درمان‌های آینده مانند تحریک هدفمند مغز کمک کنند تا مسیرهای عصبی آسیب‌دیده دور زده شوند و این نواحی دوباره به‌طور مصنوعی به سایر بخش‌های مغز متصل شوند.

شث می‌گوید امیدوار است این آزمایش را با انواع دیگر بیهوشی نیز تکرار کند تا مطمئن شود نتایج به‌طور کلی درست هستند. او همچنین دوست دارد برای افراد تحت بیهوشی، پادکست‌هایی به زبان‌های خارجی پخش کند تا ببیند آیا مغز ناخودآگاه هنوز هم تلاش می‌کند ساختار گفتار را تحلیل کند، حتی زمانی که شرکت‌کنندگان زبان را متوجه نمی‌شوند یا خیر.

استقلال در انتظار پاسخ فیفا؛ پرونده یاسر آسانی وارد مرحله تازه شد

بیشتر بخوانید:

آیا منشا «آگاهی» می‌تواند از نواحی قدیمی مغز باشد؟

تماشاخانه

خلبانان ایرانی در اسارت / روایت‌ها چه می‌گویند؟

خجو؛ زنی میان دو دریا، دور از خانه / روایت یک زن صیاد از جنگ جنوب : «این دریا با آن دریا فرق دارد»

فیلم های دیگر