کشف احتمالی منبع فیزیکی خودآگاهی در مغز

خودآگاهی به معنای شناخت و درک هر انسان از وجود خود، معمایی است که برای سالیان متوالی فکر دانشمندان را به خود مشغول کرده است. حتی در دهه‌های اخیر و با وجود پیشرفت حیرت‌انگیز در علوم اعصاب، هیچ‌کس به‌طور دقیق نمی‌داند که منبع و سرچشمه‌ی خودآگاهی کجاست و چگونه خود را بروز می‌دهد.

ولی اکنون دانشمندان بعد از تشخیص محل دقیق شبکه‌ای متشکل از سه ناحیه مشخص مغز که ظاهرا نقشی کلیدی در شکل‌گیری خودآگاهی دارند، گمان می‌کنند شاید سرانجام منبع فیزیکی این خصوصیت انسانی اسرارآمیز را یافته‌اند.

اگر این ادعا حقیقت داشته باشد، درک ما از معنا و جایگاه خودآگاهی در مفهوم «انسان بودن» دستخوش تحولات عظیمی خواهد شد. البته نقش مهم این کشف در کمک به محققان فعال در زمینه درمان بیمارانی که در وضعیت زندگی نباتی قرار دارند، نباید نادیده گرفته شود.

مایکل فاکس محقق ارشد این پروژه و عضو یکی از مراکز تحقیقاتی دانشکده پزشکی دانشگاه هاروارد می‌گوید:

 ما برای اولین بار موفق شدیم بین بخشی از ساقه‌ی مغز که در خصوصیت انگیختگی (واکنش فرد به محرک‌ها) نقش دارد و سایر نواحی تأثیرگذار بر خصوصیت آگاهی (شناخت فرد از دنیای پیرامون) در مغز، ارتباطی پیدا کنیم- این دو خصوصیت پیش‌نیازهای شکل‌گیری خودآگاهی هستند. نهایتا انبوهی از مدارک و شواهد جزئی گرد هم آمدند که همه به‌اتفاق شبکه‌ای خاص در مغز را به‌عنوان منبع و کنترل‌کننده‌ی خودآگاهی معرفی می‌کردند.

به‌طور کلی خودآگاهی برآیند و محصول همکاری دو خصوصیت حیاتی آگاهی و انگیختگی است. در حال حاضر محققان با استناد به نقش تنظیم‌کننده ساقه مغز در فرایندهای بیولوژیکی مثل خوابیدن، بیدار شدن، ضربان قلب و تنفس، نشان داده‌اند که انگیختگی به‌احتمال زیاد از این بخش سرچشمه می‌گیرد.

ولی کار در مورد آگاهی پیچیدگی‌های زیادی دارد. محققان بعد از تفکر و تحقیقات طولانی‌مدت، به این نتیجه رسیده‌اند که آگاهی از جایی در قشر مغز منشأ می‌گیرد ولی هنوز هیچ‌کس محل دقیق آن را نمی‌داند.

اکنون محققان دانشگاه هاروارد نه‌تنها محل دقیق مسئول خصوصیت انگیختگی را پیدا کرده‌اند، بلکه موفق به پیدا کردن دو نقطه مشخص در قشر مغز (کورتکس) به‌عنوان منبع فیزیکی آگاهی شده‌اند و ظاهرا این سه محل به‌اتفاق خودآگاهی را ایجاد و کنترل می‌کنند.

گروه مذکور برای رسیدن به این نتیجه‌گیری، ۳۶ بیمار را که به دلیل صدمات ساقه مغز بستری شده بودند، مورد بررسی قرار دادند. ۱۲ نفر از این بیماران در حالت کما بودند و ۲۴ بیمار دیگر در وضعیتی به سر می‌بردند که می‌شد آن را «خودآگاه» یا هشیار توصیف کرد.

 در مرحله بعد، محققان با توجه به مشاهده دو عارضه متفاوت در بیمارانی که همگی مشکل مشابهی داشتند به این نتیجه رسیدند که اگر بخشی مشخص و درعین‌حال خیلی کوچک از ساقه مغز را به‌عنوان ناحیه‌ای مؤثر در ایجاد خودآگاهی نظر بگیرند؛ مشخص می‌شود چرا تعدادی از بیماران مورد آزمایش با وجود صدمه به ساقه‌ی مغز، خودآگاه هستند؛ درحالی‌که دیگران به دلیل مشابه در حالت کما قرار دارند.

 درنتیجه تلاش‌های محققان بخشی کوچک در ساقه مغز (که با نام بخش خلفی جناقی پل مغز شناخته می‌شود) به‌عنوان بخشی با تأثیرگذاری چشمگیر در کما شناسایی شد. آسیب مغزی ۱۰ نفر از ۱۲ بیماری که در حالت کما بودند، به این بخش از ساقه مغز وارد شده بود؛ درحالی‌که فقط یک نفر از ۲۴ بیمار خودآگاه از صدمه به این بخش رنج می‌برد.

این یافته حکایت از آن داشت که این بخش کوچک ساقه مغز، در خودآگاهی افراد نقش مهمی ایفا می‌کند؛ ولی بااین‌وجود برای نتیجه‌گیری نهایی کافی نبود.

 اعضای گروه تحقیقاتی برای شناسایی سایر قسمت‌های مغز که در ارتباط کامل و تعیین‌کننده با بخش مذکور هستند، کانکتوم یا نقشه جامع مغز یک فرد سالم را مورد بررسی قراردادند. به کمک کانکتوم می‌توان همه کانال‌های ارتباطی یا اتصالات عصبی مغز را مورد مطالعه قرار داد، البته تا جایی که دانش محدود ما در مورد این عضو شگفت‌انگیز اجازه می‌دهد.

نمونه ای از یک کانکتوم که اتصالات عصبی مغز در آن قابل مشاهده هستند

 در این بررسی، دو اتصال عصبی قابل ‌تشخیص بین دو بخش خاص در قشر با ساقه مغز توجه دانشمندان را جلب کرد. به نظر می‌رسید احتمالا این دو بخش نقشی تنظیم‌کننده در خودآگاهی دارند. یکی از این بخش‌ها در سمت چپ قوس زیرین ناحیه جزیره‌ای قشر و دیگری در سینگولیت قدامی قشر قرار داشت.

در تحقیقات پیشین مشخص شده بود که هر دو بخش نقش مهمی در خصوصیت‌های انگیختگی و آگاهی دارند ولی این اولین بار بود که اتصال عصبی آن‌ها با ساقه‌ی مغز مشاهده می‌شد.

اعضای گروه یا بررسی دقیق نتایج اسکن اف‌ام‌آرآی ۴۵ بیمار که در حالت کما یا وضعیت زندگی نباتی بودند، متوجه شدند که این اتصال عصبی سه‌نقطه‌ای یا به عبارت بهتر شبکه ارتباطی، در مغز همه آن‌ها به دلایل مختلف مختل شده است.

 این دستاورد به‌عنوان اولین گام، بسیار هیجان‌انگیز است ولی همه اعضای گروه می‌دانند که برای نتیجه‌گیری قاطع باید تعداد بسیار بیشتری بیمار را مورد بررسی قرار دهند. علاوه بر این نیاز است گروه‌های تحقیقاتی دیگری به‌صورت مستقل و در ابعاد بسیار گسترده‌تر، این نتیجه را بارها بررسی و صحت آن را تائید کنند.

تا زمان اثبات نهایی و رسمی نقش کلیدی این سه بخش در خودآگاهی، اعضای گروه امیدوارند با پیگیری فعالیتشان به روش‌های جدیدی برای درمان بیمارانی دست یابند که به دلایل نامعلوم در کما یا وضعیت نباتی هستند. شاید این افراد هیچ مشکلی در مغز خود نداشته باشند و صرفا اختلالی در شبکه‌ی مزبور مانع کسب مجدد خودآگاهی در آن‌ها می‌شود.

فاکس می‌گوید:

 پرفایده‌ترین پیامد این کشف، این است که بتوانیم شبکه مذکور را به‌عنوان ثابتی برای شبیه‌سازی فعالیت مغزی افراد دارای اختلال در خودآگاهی استفاده کنیم. اگر شناخت کامل از این شبکه و بخش‌های تشکیل‌دهنده آن داشته باشیم؛ آیا ممکن است روزی در آینده بیماری را که در وضعیت نباتی قرار دارد بیدار کنیم؟ پاسخ این سؤال هدف نهایی تحقیقات ما است.