علوم اعصاب شناختی؛ تخصصیسازی نیمکرههای مغزی؛ عدم تقارن ماکروسکوپی و میکروسکوپی
دعای مطالعه [ نمایش ]
بِسْمِ الله الرَّحْمنِ الرَّحیمِ
اَللّهُمَّ اَخْرِجْنى مِنْ ظُلُماتِ الْوَهْمِ
خدايا مرا بيرون آور از تاريكىهاى وهم،
وَ اَكْرِمْنى بِنُورِ الْفَهْمِ
و به نور فهم گرامى ام بدار،
اَللّهُمَّ افْتَحْ عَلَيْنا اَبْوابَ رَحْمَتِكَ
خدايا درهاى رحمتت را به روى ما بگشا،
وَانْشُرْ عَلَيْنا خَزائِنَ عُلُومِكَ بِرَحْمَتِكَ يا اَرْحَمَ الرّاحِمينَ
و خزانههاى علومت را بر ما باز كن به امید رحمتت اى مهربانترين مهربانان.
آیندهنگاران مغز: «ما مغز را میشناسیم، تا آینده را بسازیم
کتاب «علوم اعصاب شناختی: زیستشناسی ذهن» اثر مایکل گازانیگا و همکاران، همچنان مرجع طلایی حوزه علوم اعصاب شناختی است که با ترکیب تازهترین پژوهشها و کاربردهای بالینی، پلی میان دانش پایه و عمل پزشکی میسازد.
تلاش علمی و تدریس ارزشمند استاد محترم آقای دکتر محمدعلی نظری الهامبخش نگارش و ترجمه این اثر بوده است.
ترجمه دقیق این اثر توسط برند علمی آیندهنگاران مغز به مدیریت داریوش طاهری، دسترسی فارسیزبانان به مرزهای نوین علوم اعصاب را ممکن ساخته و رسالتی علمی برای شناخت عمیقتر مغز و ساختن آیندهای روشنتر فراهم آورده است.
»» فصل ۴: فصل تخصصسازی نیمکرههای مغزی؛ قسمت اول
»» CHAPTER 4: Hemispheric Specialization; part one
در نیویورک، تقریباً هر کسی وسوسهٔ (has half a mind to) نوشتن یک کتاب را در سر دارد؛ و اغلب هم واقعاً آن را مینویسد.
گروچو مارکس (Groucho Marx)
پرسشهای مهم
▪️ آیا تفاوتهای موجود در ساختار کالبدی (Anatomy) دو نیمکره مغزی (Cerebral Hemispheres) میتواند تفاوتهای عملکردی (Functional Differences) میان آنها را توضیح دهد؟
▪️ چرا بیماران دارای مغز دوپاره (Split-Brain Patients) معمولاً پس از جراحی همچنان احساس میکنند که فردی یکپارچه و واحد هستند و تفاوتی در هویت خود احساس نمیکنند، با وجود آنکه دو نیمکره مغزی (Cerebral Hemispheres) آنها دیگر قادر به برقراری ارتباط (Communication) با یکدیگر نیستند؟
▪️ آیا هر یک از نیمکرههای جداشده (Separated Hemispheres) بهطور مستقل دارای حسِ خود (Sense of Self) هستند؟
▪️ کدام نیمکره مغز (Brain Hemisphere) تعیین میکند که چه کاری باید انجام شود و در چه زمانی انجام گیرد؟
سال ۱۹۶۱ بود. دبلیو.جی. (W.J.)، کهنهسربازی کاریزماتیک (Charismatic)، طی ده سال گذشته هر هفته بهطور متوسط دو بار دچار تشنج تونیک–کلونیک منتشر (Grand Mal Seizures) میشد. با اینکه در سایر جنبهها کاملاً طبیعی به نظر میرسید، هر بار بروز این تشنج (Seizure) زندگی روزمرهاش را بهکلی مختل میکرد و او را ناگزیر میساخت یک روز کامل را صرف دوره بهبودی (Recovery) کند. او حاضر بود هر روش درمانی را که حتی اندکی احتمال بهبود وضعیتش را داشت، امتحان کند.
پس از بررسی نقادانه (Critical Review) منابع و ادبیات پزشکی (Medical Literature)، جوزف بوگن (Joseph Bogen)، دستیار جراحی مغز و اعصاب (Neurosurgery Resident)، انجام روشی را پیشنهاد کرد که در آن زمان بهندرت به کار گرفته میشد: قطع جسم پینهای (Corpus Callosotomy)، یعنی بریدن جسم پینهای (Corpus Callosum)، دسته عظیمی از رشتههای عصبی (Nerve Fibers/Tract of Nerves) که نیمکره راست (Right Cerebral Hemisphere) و نیمکره چپ (Left Cerebral Hemisphere) را به یکدیگر متصل میکند. بیست سال پیش از آن، گروهی از بیماران در روچستر (Rochester) واقع در نیویورک (New York) تحت این عمل جراحی قرار گرفته بودند. هیچیک از آنان عوارض جانبی نامطلوب (Adverse Side Effects) را گزارش نکرده بودند و در همه آنها کنترل تشنج (Seizure Control) بهطور چشمگیری بهبود یافته بود (Akelaitis, 1941).
با اطمینانبخشی (Reassuringly)، مطالعات روانشناختی (Psychological Studies) انجامشده پیش و پس از جراحی بیماران نشان داد که هیچ تفاوتی در عملکرد مغزی (Brain Function) یا رفتار (Behavior) آنان وجود ندارد. با این حال، یک نگرانی همچنان باقی مانده بود: مطالعات انجامشده بر روی گربهها، میمونها و شامپانزهها که تحت همین عمل جراحی قرار گرفته بودند نشان میداد که این مداخله میتواند موجب تغییرات چشمگیر در عملکرد مغز (Brain Function) شود. با وجود این، دبلیو.جی. (W.J.) تصمیم گرفت این خطر را بپذیرد و تحت عمل جراحی قرار گیرد. این جراحی موفقیت بزرگی به همراه داشت: او هیچگونه عارضه جانبی غیرعادی (Odd Side Effects) مشاهده نکرد؛ خلقوخو (Temperament)، توانایی ذهنی (Intellect) و شخصیت دلپذیر (Personality) او بدون تغییر باقی ماند؛ و تشنجها (Seizures) بهطور کامل برطرف شدند. در نتیجه، دبلیو.جی. احساس کرد که از سالها قبل حال بهتری دارد (Gazzaniga et al., 1962).
این مسئله گیجکننده (Puzzling) بود که به نظر میرسید انسانها پس از قطع ارتباط دو نیمکره (Severing the two hemispheres) برخلاف سایر حیوانات هیچ پیامد قابل توجهی نشان نمیدهند. برای کمک به حل این معما، دبلیو.جی. (W.J.) که همواره فردی جنتلمن و همکاریکننده بود، ساعتها آزمایشهای روانشناختی و عصبی (Psychological and Neurological Tests) را پیش و پس از جراحی انجام داد. با استفاده از این واقعیت که اطلاعات حاصل از میدان بینایی راست (Right Visual Field) بهطور اختصاصی در نیمکره چپ مغز (Left Hemisphere) پردازش میشود (و برعکس)، یکی از نویسندگان این کتاب (M.S.G.) روشی برای ارتباط جداگانه با هر نیمکره (Separate Hemisphere Communication) طراحی کرد؛ روشی که در بیماران قبلی به کار نرفته بود. انتظار میرفت که W.J. بتواند اشیایی را که در میدان بینایی راست او ارائه میشوند نام ببرد، زیرا مرکز گفتار (Speech Center) در نیمکره چپ (Left Hemisphere) قرار دارد. تصویری از یک قاشق (Spoon) به میدان بینایی راست W.J. نمایش داده شد و وقتی از او پرسیده شد آیا چیزی دیده است، مطابق انتظار پاسخ داد: «قاشق». از آنجا که در بیماران روچستر هیچ ناهنجاری (Abnormality) مشاهده نشده بود، چنین تصور میشد که جسم پینهای (Corpus Callosum) برای یکپارچهسازی اطلاعات بین دو نیمکره (Interhemispheric Integration of Information) در انسان ضروری نیست. در این صورت، W.J. باید میتوانست آنچه را که به میدان بینایی چپ (Left Visual Field) او ارائه شده و در نیمکره راست (Right Hemisphere) پردازش میشود نیز نام ببرد. اکنون زمان آزمون حیاتی (Critical Test) فرا رسیده بود. تصویری به میدان بینایی چپ او نمایش داده شد و دوباره از W.J. پرسیده شد: «آیا چیزی دیدی؟» او با قاطعیت پاسخ داد: «نه، چیزی ندیدم.»
W.J. exuded such confidence in his declaration that it seemed as if he must have gone blind in his left visual field. Had he? To test this, the investigators allowed W.J. to respond by using a Morse code key with his left hand (the right hemisphere controls the left hand) rather than verbally. When a light was flashed to his left visual field (hence, the right hemisphere), he pressed the key with his left hand, yet he stated (his left hemisphere talking) that he saw nothing.
دبلیو جی چنان اعتماد به نفسی در اظهارات خود داشت که به نظر میرسید در میدان بینایی سمت چپ خود کور شده است. او داشت؟ برای آزمایش این موضوع، محققان به W.J اجازه دادند تا با استفاده از کلید کد مورس با دست چپ خود (نیمکره راست، دست چپ را کنترل میکند) به جای کلامیپاسخ دهد. هنگامی که نوری به میدان بینایی چپ او (از این رو، نیمکره راست) تابیده شد، کلید را با دست چپش فشار داد، با این حال اظهار داشت (نیمکره چپ او در حال صحبت است) که چیزی نمیبیند.
More tests resulted in more remarkable findings: W.J’s right hemisphere could do things that his left could not do, and vice versa. For example, before surgery W.J. could write dictated sentences and carry out any kind of command, such as making a fist, with his right hand (controlled by the left hemisphere). After surgery, though, his right hand could not arrange four red and white blocks to match a simple pattern, yet his left hand (controlled by the right hemisphere) was a wiz at this type of test. When W.J’s right hand attempted to arrange the blocks, his left hand kept trying to intervene. W.J. had to sit on his left hand so that the right hand could at least try!
آزمایشهای بیشتر به یافتههای قابلتوجهتری منجر شد: نیمکره راست W.J میتوانست کارهایی را انجام دهد که چپ او نمیتوانست انجام دهد، و بالعکس. به عنوان مثال، W.J. قبل از عمل جراحی میتوانست جملات دیکته شده بنویسد و هر نوع فرمانی مانند مشت کردن را با دست راست خود (که توسط نیمکره چپ کنترل میشود) انجام دهد. با این حال، پس از عمل جراحی، دست راست او نمیتوانست چهار بلوک قرمز و سفید را برای مطابقت با یک الگوی ساده ترتیب دهد، با این حال دست چپ او (که توسط نیمکره راست کنترل میشود) در این نوع آزمایش جادویی بود. هنگامیکه دست راست W.J سعی کرد بلوکها را مرتب کند، دست چپ او مدام تلاش میکرد تا مداخله کند. دبلیو جی باید روی دست چپش مینشست تا دست راست حداقل تلاش کند!
Next, both hands were allowed to arrange the blocks. This experiment was the beginning of the idea that “Mind Left” can have one view of the world, its own desires and aspirations, and “Mind Right” can have another. As soon as Mind Right, working through W.J’s left hand, began to arrange the blocks correctly. Mind Left would undo the good work. The hands were in competition! The specializations of each hemisphere were different, and growing out of that difference were the behaviors of each half of the brain. These results raised all sorts of questions and gave birth to the field of human split-brain research.
سپس به هر دو دست اجازه داده شد تا بلوکها را مرتب کنند. این آزمایش سرآغاز این ایده بود که «چپ ذهن» میتواند یک دیدگاه نسبت به جهان، خواستهها و آرزوهای خود داشته باشد و «ذهن راست» میتواند دیدگاه دیگری داشته باشد. به محض اینکه Mind Right با دست چپ W.J شروع به چیدمان صحیح بلوکها کرد. ذهن چپ کار خوب را خنثی میکند. دستها در رقابت بودند! تخصصهای هر نیمکره متفاوت بود و رفتارهای هر نیمه مغز ناشی از این تفاوت بود. این نتایج انواع سؤالات را برانگیخت و زمینه تحقیقات مغز دوشاخه انسان را به وجود آورد.
جهتگیری آناتومیک (Anatomical Orientation)
نیمکرههای مغز (Hemispheres of the Brain)
نیمکرههای مغز (Brain Hemispheres) در عین حال که متمایز (Distinct) هستند، با یکدیگر متصل (Connected) نیز میباشند. نمای داخلی (Medial View) (سمت راست) رابطها (کمیسورها: Commissures) را نشان میدهد؛ یعنی دستههای بزرگ رشتههای ماده سفید (Large White Matter Fiber Tracts) که دو نیمکره را به یکدیگر متصل میکنند.
FIGURE 4.1
These books perpetuate the common but naively simplified idea that the “left brain” is logical and analytical, while the “right brain” is creative and intuitive.
شکل 4.1
این کتابها این ایده رایج اما سادهلوحانه را تداوم میبخشند که «مغز چپ» منطقی و تحلیلی است، در حالی که «مغز راست» خلاق و شهودی است.
In this chapter we examine the processing differences between the right and left cerebral hemi- spheres. Using data from studies of both split-brain patients and patients with unilateral focal brain lesions, we underscore the crucial role played by lateralized processes in cognition. This research and recent computational investigations of lateralization and specialization have advanced the field far beyond the simplistic interpretations by the popular press that the “left brain” is analytical and the “right brain” is creative (Figure 4.1). We also examine the type of neural architecture that results in specialized circuits, and the possible reasons why lateralized functions evolved. We begin by looking first at the structure and function of the two halves and their interconnections.
در این فصل به بررسی تفاوتهای پردازشی بین نیمکره راست و چپ مغز میپردازیم. با استفاده از دادههای حاصل از مطالعات بیماران دوشاخه و بیماران مبتلا به ضایعات کانونی مغزی یکطرفه، ما بر نقش حیاتی فرآیندهای جانبی در شناخت تأکید میکنیم. این تحقیق و بررسیهای محاسباتی اخیر در مورد جانبیسازی و تخصصیسازی، زمینه را بسیار فراتر از تفسیرهای سادهسازی شده توسط مطبوعات رایج که «مغز چپ» تحلیلی است و «مغز راست» خلاق است، پیشرفت کرده است (شکل 4.1). ما همچنین نوع معماری عصبی را که منجر به مدارهای تخصصی میشود و دلایل احتمالی تکامل توابع جانبی را بررسی میکنیم. ابتدا به ساختار و عملکرد دو نیمه و اتصالات آنها نگاه میکنیم.
4.1 Anatomical Correlates of Hemispheric Specialization
»» فصل قبل: روشهای علوم اعصاب شناختی
»» تمامی کتاب
🚀 با ما همراه شوید!
تازهترین مطالب و آموزشهای مغز و اعصاب را از دست ندهید. با فالو کردن کانال تلگرام آیندهنگاران مغز، از ما حمایت کنید!
ورود/ ثبت نام با جیمیل
