آیا مغز انسان هنگام بیهوشی، بسیار هوشیارتر از چیزی است که تاکنون تصور میکردیم؟ یک پژوهش جدید نشان میدهد سلولهای مغزی در هیپوکامپ، حتی زمانی که فرد تحت بیهوشی عمومی قرار دارد، همچنان میتوانند زبان را بهصورت لحظهای پردازش کنند و حتی در تشخیص و یادگیری صداها نیز نقش داشته باشند.
به گزارش بیگ بنگ، این یافته، پرسشهای بنیادینی را درباره ماهیت آگاهی مطرح میکند؛ اینکه وقتی انسان کاملاً بیهوش است، مغز واقعاً چه فعالیتهایی انجام میدهد. همچنین این پژوهش میتواند راه را برای بررسی عملکرد مغز در وضعیتهایی مانند خواب یا کما هموار کند. این پژوهش روی هفت بیمار مبتلا به صرع که تحت عمل جراحی قرار داشتند، توسط محققان کالج پزشکی بیلور آمریکا انجام شد.
دانشمندان از میکروالکترودهای بسیار پیشرفتهای به نام Neuropixels استفاده کردند؛ ابزارهایی که قادرند فعالیت تکتک نورونهای مغز را با وضوحی بیسابقه ثبت کنند. این نخستین بار بود که چنین الکترودهایی برای مطالعه هیپوکامپ به کار گرفته میشدند. این حسگرها فعالیت صدها نورون را همزمان ثبت کردند تا مشخص شود مغز افراد بیهوش چگونه به صداها و محرکهای زبانی واکنش نشان میدهد.
به گفته سمیر شث، جراح مغز و اعصاب و از پژوهشگران این مطالعه: «یافتههای ما نشان میدهد مغز در حالت بیهوشی بسیار فعالتر و توانمندتر از چیزی است که پیشتر تصور میکردیم. حتی زمانی که بیمار کاملاً بیهوش است، مغز همچنان در حال تحلیل دنیای اطراف خود است.»
چرا هیپوکامپ؟
هیپوکامپ یکی از مهمترین بخشهای مغز در یادگیری و شکلگیری حافظه است. پژوهشگران تصمیم گرفتند فعالیت این ناحیه را بررسی کنند، زیرا هیپوکامپ در عمق مغز قرار دارد و برخلاف قشر مغز، محل اولیه پردازش اطلاعات حسی نیست. مطالعات گذشته نشان داده بودند که هنگام بیهوشی، برخی واکنشهای حسی هنوز در قشر مغز باقی میمانند؛ اما این پژوهش یک گام فراتر رفت.
اگر هیپوکامپ نیز به صداها پاسخ دهد، یعنی اطلاعات نهتنها وارد مغز میشوند، بلکه تا نواحی عمیقتر نیز پردازش میشوند؛ موضوعی که نشان میدهد مغز در بیهوشی کاملاً «خاموش» نمیشود. در نخستین آزمایش، برای بیماران مجموعهای از صداهای تکراری پخش شد که گاهی با یک صدای متفاوت و غیرمنتظره قطع میشد.
نتایج نشان داد گروهی از نورونهای هیپوکامپ قادر بودند این صداهای متفاوت را تشخیص دهند و حتی با گذشت زمان، عملکردشان در شناسایی آنها بهتر میشد؛ نشانهای از نوعی یادگیری، حتی در حالت بیهوشی کامل. در آزمایش دوم، پژوهشگران بخشهایی از ویدئوهای آموزشی و پادکستهای داستانی را برای بیماران پخش کردند. فعالیت هیپوکامپ نشان داد که مغز، زبان را بهصورت لحظهای پردازش میکند.
نورونها در حال تفکیک اسمها، فعلها و صفتها بودند و حتی تلاش میکردند کلمه بعدی جمله را پیشبینی کنند؛ رفتاری که شباهت زیادی به نحوه عملکرد مدلهای هوش مصنوعی مولد مانند ChatGPT دارد که با پیشبینی محتملترین واژه بعدی، متن تولید میکنند. “بنجامین هایدن” جراح مغز و اعصاب و از نویسندگان این مطالعه، میگوید: «این نوع پردازش پیشبینانه را معمولاً به مغز بیدار و هوشیار نسبت میدهیم؛ اما مشاهده آن در فردی که کاملاً بیهوش است، واقعاً شگفتانگیز است.»
آیا آگاهی برای پردازش اطلاعات ضروری است؟
نتایج این پژوهش نشان میدهد برخی تواناییهای پردازشی مغز ممکن است وابسته به آگاهی نباشند و حتی زمانی که ما از محیط اطراف خود هیچ درکی نداریم نیز ادامه پیدا کنند. این ایده در سالهای اخیر بیش از گذشته مورد توجه دانشمندان قرار گرفته، اما مطالعه آن بسیار دشوار بوده است.
پژوهشگران معتقدند این یافتهها میتواند به درک بهتر فعالیتهای ناخودآگاه مغز نیز کمک کند؛ فعالیتهایی که هر روز بدون آنکه متوجه شویم انجام میشوند. برای مثال، توانایی تشخیص صدای یک نفر در میان همهمه یک مهمانی شلوغ، فرآیندی بسیار پیچیده است که بخش زیادی از آن بهطور ناخودآگاه انجام میشود.
با وجود اهمیت این نتایج، پژوهشگران تأکید میکنند که این مطالعه تنها روی هفت بیمار انجام شده است. همچنین همه بیماران در طول جراحی داروی بیهوشی پروپوفول دریافت کرده بودند؛ بنابراین هنوز مشخص نیست آیا سایر داروهای بیهوشی نیز همین اثر را بر مغز دارند یا خیر. از سوی دیگر، هنوز معلوم نیست آیا همین الگوی فعالیت مغزی در افرادی که در خواب طبیعی هستند یا در کما به سر میبرند نیز دیده میشود یا نه.
کاربردهای احتمالی در آینده
این کشف میتواند در آینده کاربردهای پزشکی مهمی داشته باشد. اگر مغز حتی در عمیقترین حالت بیهوشی همچنان قادر به شنیدن صداها و یادگیری باشد، شاید بتوان از این توانایی برای بازسازی مدارهای آسیبدیده مغز استفاده کرد؛ برای مثال در بیمارانی که بر اثر سکته مغزی یا آسیبهای مغزی توانایی گفتار خود را از دست دادهاند.
به گفته “ویگی کاتلوویتز” جراح مغز و اعصاب و نویسنده اصلی پژوهش: «آیا میتوان از این سیگنالهای مغزی برای راهاندازی پروتزهای گفتاری استفاده کرد تا عملکرد بخشهایی از مغز که بر اثر سکته یا آسیب از کار افتادهاند، جبران شود؟ اکنون برای نخستین بار میتوانیم چنین پرسشهایی را درباره این بخش از مغز مطرح کنیم.»
این پژوهش تصویری تازه از مغز انسان ارائه میدهد؛ تصویری که نشان میدهد حتی زمانی که ما هیچ آگاهیای از جهان اطراف نداریم، مغز شاید همچنان در سکوت، در حال شنیدن، تحلیل کردن و حتی یاد گرفتن باشد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature منتشر شده است.
سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert.com
لینک کوتاه نوشته : https://bigbangpage.com/?p=109755
(1 نفر , میانگین : 5,00 از 5)
