BOLD؛ زبان خاموش مغز در هنگام فکر کردن

BOLD (Blood Oxygen Level Dependent) شاخصی از تغییرات اکسیژناسیون خون (Blood Oxygenation Changes) و در واقع بازتابی از دینامیک ظریف میان اکسیژن‌رسانی، جریان خون و فعالیت عصبی در بافت مغز است که در تکنیک پیشرفته تصویربرداری عصبی یعنی fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging) کاربرد دارد.

BOLD؛ زبان خاموش مغز در هنگام فکر کردن

در لحظه‌ای که انسان فکر می‌کند، تصمیم می‌گیرد، به یاد می‌آورد یا حتی احساس می‌کند، مغز وارد یک حالت یکنواخت و بی‌تغییر نمی‌شود؛ بلکه هر ناحیه‌ای که فعال‌تر می‌شود، به انرژی بیشتری نیاز دارد. این افزایش فعالیت، با تغییرات بسیار ظریف در جریان خون و میزان اکسیژن همراه است.

اینجاست که پدیده‌ای شگفت‌انگیز به نام BOLD سیگنال وارد صحنه می‌شود؛ سیگنالی که در واقع نه مستقیماً فعالیت نورون‌ها، بلکه اثر جانبی هوشمندانه فعالیت آن‌ها بر اکسیژن خون را ثبت می‌کند.

زمانی که یک ناحیه از مغز فعال می‌شود، مصرف اکسیژن در آن افزایش می‌یابد. بدن برای جبران این مصرف، جریان خون بیشتری به آن ناحیه ارسال می‌کند. این تغییر در نسبت اکسی‌هموگلوبین (Oxygenated Hemoglobin) و دی‌اکسی‌هموگلوبین (Deoxygenated Hemoglobin) همان چیزی است که MRI قادر به تشخیص آن است و به‌صورت سیگنال BOLD نمایش داده می‌شود.

fMRI؛ دوربین نامرئی فعالیت ذهن

تکنیک fMRI بر پایه همین اصل عمل می‌کند؛ یعنی به جای دیدن مستقیم نورون‌ها، تغییرات خون‌رسانی مرتبط با فعالیت آن‌ها را مشاهده می‌کند.

به بیان دیگر، fMRI مانند دوربینی است که به جای تصویربرداری از خود «فکر»، سایه‌های زیستی فکر را ثبت می‌کند.

هر بار که فرد:

• تصویری را می‌بیند

• خاطره‌ای را به یاد می‌آورد

• حرکتی را تصور می‌کند

• یا تصمیمی می‌گیرد

الگوی خاصی از سیگنال BOLD در مغز او شکل می‌گیرد؛ الگویی که نقشه زنده فعالیت ذهن را آشکار می‌سازد.

شگفتی علمی BOLD؛ دیدن اندیشیدن

زیباترین نکته درباره BOLD این است که ما را از سطح ساختار مغز به سطح عملکرد زنده مغز می‌برد.

دیگر مغز فقط یک بافت خاکستری نیست؛ بلکه شبکه‌ای پویا از مناطق در حال گفتگو است که با زبان اکسیژن و خون با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.

در واقع BOLD به ما اجازه می‌دهد «تفکر» را ببینیم، نه به‌صورت مستقیم، بلکه از طریق ردپای زیستی آن.

جمع‌بندی

BOLD شاخصی از تغییرات اکسیژناسیون خون است که در تکنیک fMRI برای تصویربرداری غیرمستقیم از فعالیت مغز به کار می‌رود و یکی از مهم‌ترین ابزارهای علوم اعصاب مدرن برای مشاهده عملکرد زنده مغز به شمار می‌آید.

شاید زیباترین توصیف آن این باشد:

«BOLD، سایه‌ی اکسیژن بر دیوار مغز است؛ جایی که اندیشیدن دیده نمی‌شود، اما ردپای آن با جریان خون نوشته می‌شود.»