” مغز ” ، عضو که شما را مبهوت می کند

[ارغنون]

مبهوت شدن با مغز آسان است. کیست که تحت تاثیر میلیاردها سلول عصبی بسته‌بندی‌ شده در جمجمه‌های ما، پیوسته به یکدیگر به وسیله تریلیون‌ها اتصال عصبی، قادر به رمزگذاری حافظه‌های متعلق به چندین دهه پیش، نواختن ساکسیفون و ارسال کاوشگرهای فضایی به خارج از منظومه شمسی قرار نگیرد؟ طبیعی است که بخواهیم بدانیم مغز ما چگونه توانسته است این قدر خوب باشد. اما پرسش جالب‌تری نیز هست که ارزش طرح دارد: با مغزی به این بدی چگونه می‌توانیم زنده بمانیم؟ کار مغز گرفتن تصمیم‌هاست.



اطلاعات به دست‌آمده از حواس را می‌گیرد، سپس آنها را در شبکه گسترده مدارهای متشکل از سلول‌های عصبی پردازش کرده و سرانجام نوعی خروجی تولید می‌کند. این خروجی می‌تواند همچون دادن رای انتزاعی یا همچون کشیدن نفس بنیادی باشد. این تصمیم‌ها بستگی به نحوه پردازش پیام‌ها در نهایت دقت دارد. خطاهایی که هنگام پاسکاری این پیام‌ها در دستگاه عصبی در آنها می‌خزد، پارازیت نامیده می‌شود. جالب آنکه هرچه دانشمندان در مغز دقیق‌تر می‌شوند، پارازیت بیشتری در آن کشف می‌کنند.
پیام‌ها با پیک‌های ولتاژ که در امتداد سلول عصبی حرکت می‌کند در مغز رمزگذاری می‌شوند. این ولتاژهای ظریف چیزی شبیه جریان دیجیتال اطلاعات هستند که در کامپیوتر جابه‌جا می‌شوند. اما نورون‌ها یا سلول‌های عصبی به جای سیلیکون و گالیوم، از چربی ، آب و پروتئین ساخته می‌شوند. آنها با گشودن کانال‌ها و داخل کردن اتم‌های باردار پیک‌های ولتاژی‌شان را انتقال می‌دهند. این کانال‌ها یک اضافه جریان به وجود می‌آورند که سپس موجب بازشدن کانال‌های مجاور می‌شود. با غلتیدن و عبور پیک ولتاژ از طول سلول عصبی، هر کانال فقط برای یک لحظه باز می‌ماند، درست مانند حرکت یک موج مکزیکی در استادیوم. آن‌طور که دانشمندان دانشگاه کمبریج در شماره اخیر ژورنال علوم اعصاب «نیچر ریویوز» می‌نویسند، مشکل سلول‌های عصبی آن است که کانال‌ها همیشه آن‌طور که قرار است عمل نمی‌کنند. کانال‌ها مدام می‌لرزند و می‌پرند و گاهی کمی زودتر از آنچه باید بازمی‌شوند که سبب می‌شود یک موج ۲ تا شود. گاهی دیر باز می‌شوند یا اصلا باز نمی‌شوند. این کانال‌های اهمال‌کار می‌توانند یک موج کوتاه و تیز را به شکل یک موج بلندتر و ضعیف‌تر، مبهم و نامشخص سازند. بعضی کانال‌ها گاهی وقتی هیچ موجی وجود ندارد نیز خودبه‌خود باز می‌شوند و یک پیک کاملا کاذب ایجاد می‌کنند.
اکنون دارد ثابت می‌شود آسیبی که در سلول‌های عصبی ما به پیام‌ها وارد می‌شود واقعا عظیم است. وقتی قطاری از پیک‌های ولتاژی در طول یک سلول عصبی حرکت می‌کند، ممکن است بیش از ۲۵ درصد از اطلاعات خویش را از دست بدهد. در مراحل دیگر نیز ممکن است پارازیت بیشتری وارد پیام‌های مغزی شود. وقتی پیام‌ها به انتهای یک سلول عصبی می‌رسند، موجب رهاسازی یک سری مواد شیمیایی می‌شوند که تا سلول عصبی مجاور جریان می‌یابند و پیک ولتاژی جدیدی راه می‌اندازند که با سرعت پیش می‌رود. اما این مواد شیمیایی مانند کلیدهایی ساده عمل نمی‌کنند؛ گاهی قادر به عبور از شکاف میان دو سلول‌ عصبی نیستند و به ‌تبع آن پیام نیز از انتقال بازمی‌ماند. هنگامی که پیامی از یک سلول‌ عصبی به سلول‌ عصبی دیگر و باز به سلول‌ عصبی بعدی منتقل می‌شود، در هرکدام پارازیت بیشتری به پیام اضافه می‌شود، درست مانند بازی ذهنی تلفن (که در آن بچه‌ها جمله‌ای را درگوش یکدیگر تکرار می‌کنند و هربار تغییری در آن ایجاد می‌شود ـ م). همه این پارازیت‌ها می‌توانند درک ما از دنیای خارج را مبهم سازند و بر فرمان‌هایی که مغز ما به ماهیچه‌های‌مان ارسال می‌کند تاثیر بگذارند.
پارازیت موجود در مغز ما به قدری زیاد است که بر کیفیت کار آن محدودیت جدی اعمال می‌کند. یکی از بهترین راه‌های ساخت یک مغز قدرتمند استفاده از سلول‌های‌ عصبی کوچک است. هرچه اندازه سلول‌‌های عصبی کوچک‌تر شود، تعداد بیشتری از آنها را می‌توان در یک فضای معین جا داد. اتصالات بیشتری می‌توانند با همدیگر برقرار کنند و برای ارسال پیام به انرژی کمتری نیاز پیدا خواهند کرد. اما معلوم شد که سلول‌های عصبی ما از آنچه در عمل هستند می‌توانند بسیار کوچک‌تر باشند. اگر تمام مواد لازم برای ارسال پیام را تا آنجا که ممکن است فشرده بسته‌بندی کنیم، قطر شاخه‌های یک سلول‌ عصبی (که آکسون نامیده می‌شوند) فقط ۰۶/۰ میکرون (۶ صد هزارم میلی‌متر) خواهد شد. اما در واقع قطر نازک‌ترین آکسون‌ها حدود ۱/۰ میکرون (۱۰صد هزارم میلی‌متر) است. بررسی‌های اخیر نشان داده‌اند آنچه مانع نازک‌تر شدن آنها می‌شود پارازیت است. یک آکسون هرچه نازک‌تر شود، پارازیت‌دارتر می‌شود. زیر ۱/۰ میکرون، پارازیت ناگهان چنان افزایش می‌یابد که هر پیامی را مستهلک می‌کند. اگر پارازیت مانع نمی‌شد که ما سلول‌های عصبی بیشتری داشته باشیم، احتمالا خیلی باهوش‌تر از این می‌شدیم.
دانشمندان اکنون دریافته‌اند که بخش قابل‌توجهی از سازماندهی مغز صرف مبارزه با پارازیت می‌شود. یک راه مبارزه محاسبه میانگین چند پیام است. هنگامی که صدایی می‌شنویم، ساختارهای مومانندی روی سلول‌های عصبی گوش‌های‌مان تکان می‌خورند. و ول خوردن آنها الگویی از پیک‌های ولتاژی ایجاد می‌کند که سپس آن سلول‌ عصبی آن را به ۱۰ تا ۳۰ سلول‌ عصبی دیگر منتقل می‌کند. آنگاه تمام این سلول‌های عصبی همین پیام را به سوی مغز می‌برند تا در آنجا بتوان آنها را با هم مقایسه کرد. هر سلول‌ عصبی پیام را به شیوه تصادفی و منحصر به فردی تخریب می‌کند و مغز با میانگین گرفتن از تمام پیام‌های‌شان با هم، می‌تواند بعضی از این پارازیت‌ها را حذف کند.
مغز ما به منظور کاهش هرچه بیشتر پارازیت، نقش‌های جهان را با بی‌تفاوتی، مانند موم نرمی که نشان مهری بر آن نشسته باشد در خود راه نمی‌دهد. ما در عمل برای درک، مقایسه می‌کنیم. برای مثال وقتی پیام‌های جدیدی از چشمان‌مان می‌رسد، آنها را با اطلاعات ذخیره‌شده در مغزمان درباره دنیای معمول مقایسه می‌کنیم ــ مثلا این واقعیت که اشیا لبه دارند. این مقایسه به ما امکان می‌دهد از اختلالات ناشی از پارازیت چشم‌پوشی کنیم و در عوض روی پیام درست متمرکز شویم. از این گذشته مغز درمورد فرمان‌هایی که به ماهیچه‌های‌مان می‌فرستد نیز نمی‌تواند بی‌اعتنا باشد. یک پیام مغشوش ممکن است ما را وادارد به اشتباه گام مهلکی برداریم. در عوض مغز ما مدام در حال دریافت اطلاعاتی درباره آن است که بدن ما چقدر دارد به هدف خویش نزدیک می‌شود. مغز ما برای تصحیح پارازیت‌ها، پیوسته فرمان‌های تجدید‌نظرشده‌ای می‌فرستد تا فرمان‌های پیشین را تصحیح کند.
تحت تاثیر قرار گرفته‌اید؟ طبیعی است. مغز ما ناخودآگاه محاسبات پیچیده‌ای انجام می‌دهد که مهندسان تلاش می‌کنند برای ساخت کامپیوترها و سیستم‌های ارتباطی بهتر از آن تقلید کنند و با این حال تمام این ریاضیات پیچیده در خدمت یک هدف تناقض‌آمیز است: جبران اشتباهاتی که ناشی از خود زیست‌شناسی ماست.
wired.com, Apr.۴, ۲۰۰۸
جیمز رندرسون
ترجمه: کاوه فیض‌اللهی
روزنامه کارگزاران