خود آگاهی ممکن است به علت تعادل در ارتباط بین نورون های مغز انسان باشد - گردشگرها

عصب شناسی به نام ملانی بولی (Melanie Boly) از دانشگاه ویسکانسین مدیسون که البته در این پژوهش دخیل نبوده می گوید: این مطالعه خیلی خوبی است. نتیجه ای که به آن رسیده اند واقعا قانع نماینده به نظر می رسد. مطالعات قبلی که روی مغز صورت گرفته بود، نشان می داد مغز باید همزمان داده ها را از حسگرهای مختلف بدن دریافت و پردازش کند تا مطلعی بوجود آید. برای مثال شناختی که از یک پرتقال بدست می آوریم، از مجموع داده های تصویری، بویایی، مزه ای، لمسی و تجربیات قبلی ما از این میوه بوجود می آید. مغز همه داده های ورودی از پنج حس بدن را گرد هم می آورد و تجربه ذهنی و لحظه ای ما از این پدیده را می سازد.

انزو تاگلیازوچی (Enzo Tagliazucchi) و همکارانش برای اینکه در پی نشانه هایی از خودمطلعی در مغز بگردند، از دارویی به نام پروپوفول که نوعی داروی بیهوشی است و در جراحی ها به کار می رود استفاده کردند. آن ها این دارو را به داوطلبان شرکت در آزمایش تزریق کردند و سپس آن ها را زیر دستگاه fMRI قرار دادند. این دستگاه می تواند جریان خون در مغز را به صورت تصویر نشان دهد. جریان خون نیز به نوبه خود می تواند فعالیت های الکتریکی نورون های داخل مغز را معین کند. گروه پژوهشی 12 داوطلب را در چهار حالت هشیار، تحت تاثیر دارو و قبل از بیهوشی، در حالت اغما و سپس ریکاوری آزمایش کردند.

نتیجه این آزمایش در ژورنال رویال سوسایتی اینترفیس (Royal Society Interface) منتشر شد و نشان داد که فعالیت مغز در دو حالت هوشیاری و عدم هوشیاری کاملا فرق دارد. به هنگام هوشیاری کامل، مغز شرکت نمایندگان فعالیت دائمی داشت و دستگاه fMRI نشان داد که وقتی مغز جریان خودمطلعی لحظه به لحظه را می سازد، تعداد زیادی شبکه ی ارتباطی بین نورون ها فعال می گردد. وقتی داروی پروپوفول به بدن آن ها وارد شد، ارتباطات شبکه های مغز کاهش یافت.

نتایج نشان داد که در مغز یک سطح بهینه ارتباطات بین نورون ها وجود دارد که بیشترین مسیرهای ممکن بین نورون ها را می سازد. اگر هر نورون را بتوانیم یک گره در شبکه بدانیم، هوشیاری ممکن است نتیجه ارتباط حداکثری نورون ها در این شبکه باشد. ولی شبکه هایی که بیشترین نظم ممکن را دارند، لزوما بیشترین مقدار فعالیت عصبی را ندارند. یعنی اگر ارتباطات از حدی بیشتر بود، این سطح از خودمطلعی وجود نداشت.

اگر هر یک نورون عصبی مستقیما به نورونی دیگر وصل بود، مغز خیلی همگن می شد و یک سیگنال از سیگنال بعدی غیر قابل تمیز بود. همه آن ها با هم فعال یا غیر فعال می شدند. در عوض خودمطلعی ممکن است بر اثر نوعی تعادل خیلی ظریف بوجود آمده باشد که باعث می گردد مغز بتواند بیشترین تعداد مسیرهای ارتباطی بین نورونی برای بوجود آوردن معنا را انتخاب کند. پژوهشگران این نقطه تعادل را نقطه بحرانی می نامند.

تاگلیازوچی می گوید: مثل این است که خودروهایی در حال رفت و آمد در خیابان باشند. اگر همه خودروها همواره به یک صورت حرکت نمایند و همواره از نقطه A به نقطه B بروند، در آخر روز شما نمی توانید به خوبی شهر را درک کنید. ولی اگر آن ها به هر نقطه شهر که می توان رفت، بروند شما با تماشا آن ها به نقشه ای دست می یابید که خیلی شبیه به نقشه واقعی شهر است. در نقطه بحرانی، خودروها خیابان های شهر را به صورت بهینه می پیمایند.

با این حال آن چه باعث می گردد مغز بین حالت های مطلع و نامطلع حرکت کند هنوز معین نیست. بویل می گوید: اگر در نقطه بحرانی باشید، در مغز شما حسابی هرج و مرج است. اگر دور از آن باشید، خیلی همگن و پایدار است. این پایداری می تواند نشان دهد چرا در آوردن افراد از حالت کما این قدر مشکل است. تاگلیازوچی امیدوار است با فهمیدن اینکه کجا این نقطه بحرانی دروغ می گوید و اینکه چگونه باقی می ماند، بتوانند راحت تر بیمارانی که به اغما رفته اند را هوشیار نمایند.

منبع: Science Mag