نظریههای اصلی درباره آگاهی ممکن است روی بخش اشتباهی از مغز تمرکز کرده باشند
خلاصه مقاله:
- آگاهی توانایی داشتن تجربهٔ ذهنی و شخصی است و با وجود پیشرفتهای ۳۵ ساله در علوم عصبی، هنوز بسیاری از جنبههای آن ناشناخته باقی مانده است.
- مطالعات پیتر کوپولا و آزمایشهای روی انسانها و حیوانات نشان میدهد که قدیمیترین بخشهای مغز، مانند زیرقشر و حتی مخچه، نقش مهمی در شکلگیری آگاهی پایهای دارند.
- شواهدی از کودکان بدون نئوکورتکس و حیوانات جراحیشده نشان میدهد که نئوکورتکس برای آگاهی پایهای ضروری نیست و بخشهای قدیمیتر مغز میتوانند برخی عملکردهای آن را جایگزین کنند.
چه چیزی باعث پدید آمدن آگاهی انسانی میشود؟ آیا برخی بخشهای مغز از دیگر بخشها مهمتر هستند؟ حدود ۳۵ سال پیش، دانشمندان با جدیت بیشتری به بررسی این پرسشهای بنیادی پرداختند و تلاش کردند تا راز پیچیدهٔ آگاهی را رمزگشایی کنند. در این مسیر، پژوهشگران موفق به کشف نکات مهمی درباره عملکرد مغز و ارتباطات عصبی شدهاند، اما همچنان بسیاری از جنبههای آگاهی انسان بهطور کامل شناخته نشده و یکی از بزرگترین معماهای علوم عصبی باقی مانده است.
پیتر کوپولا، پژوهشگر بخش علوم عصبی دانشگاه کمبریج در مقالهای که ماه اکتبر در مجله Neuroscience & Biobehavioral Reviews منتشر شد، بیش از ۱۰۰ سال پژوهشهای علوم عصبی را مرور کرده است تا بررسی کند آیا برخی نواحی مغز برای آگاهی اهمیت بیشتری نسبت به دیگر بخشها دارند یا خیر. یافتههای او نشان میدهد دانشمندانی که آگاهی را مطالعه میکنند ممکن است اهمیت نواحی بسیار قدیمی مغز انسان را دستکم گرفته باشند.
مطالعات پیتر کوپولا نشان میدهد که نقش بخشهای قدیمی مغز در آگاهی ممکن است دستکم گرفته شده باشد
دانشمندان علوم اعصاب معمولاً آگاهی را بهعنوان توانایی داشتن تجربه ذهنی و شخصی تعریف میکنند. به این معنا که فرد نه تنها اطلاعات محیط را دریافت میکند، بلکه بهطور درونی آنها را حس و تجربه میکند. برای مثال، وقتی سیب میخوریم، آگاهی به ما اجازه میدهد که طعم آن را تجربه و هنگام نگاهکردن به سیب، قرمزی پوست آن را درک کنیم. به بیان ساده، آگاهی همان چیزی است که تجربه شخصی ما از جهان را ممکن میسازد.
نظریههای اصلی درباره آگاهی بیان میکنند که لایه بیرونی مغز انسان، که به آن قشر مغز یا «کورتکس» گفته میشود (به رنگ آبی در شکل ۱)، اساسیترین نقش را در آگاهی دارد. این لایه عمدتاً از نئوکورتکس یا نوقشر تشکیل شده است که بخش نسبتاً جدیدی در تاریخ تکاملی انسان به شمار میرود.
سابکورتکس یا زیرقشر مغز انسان (شکل ۱، به رنگ کرمی) که زیر نئوکورتکس قرار دارد، در ۵۰۰ میلیون سال گذشته تغییر زیادی نکرده است. تصور میشود این بخش مانند برق تلویزیون عمل میکند: برای شکلگیری آگاهی ضروری است، اما به تنهایی کافی نیست.
بخش دیگری از مغز وجود دارد که برخی نظریههای علوم عصبی درباره آگاهی آن را بیربط به آگاهی میدانند. این بخش مخچه است، که مانند نئوکورتکس قدیمیتر است و شبیه مغز کوچکی در پشت جمجمه قرار دارد (شکل ۱، به رنگ بنفش).
فعالیت و شبکههای مغزی در هنگام بیهوشی یا فقدان آگاهی (مانند کما) دچار اختلال میشوند. این تغییرات در قشر، زیرقشر و مخچه قابل مشاهده است.
آنچه تحریک مغز آشکار میسازد
پیتر کوپولا در تحلیل خود مطالعاتی را بررسی کرده است که نشان میدهند وقتی فعالیت مغز تغییر میکند (مثلاً با اعمال جریانهای الکتریکی یا پالسهای مغناطیسی به نواحی مختلف مغز) چه تأثیری بر آگاهی دارد. این آزمایشها روی انسانها و حیوانات نشان دادهاند که تغییر فعالیت هر یک از این سه بخش مغز میتواند بر آگاهی تأثیر بگذارد. تغییر فعالیت نئوکورتکس میتواند احساس خودآگاهی شما را تغییر دهد، باعث توهم شود یا قضاوت شما را تحت تأثیر قرار دهد.
تغییر فعالیت نوقشر، زیرقشر و مخچه میتواند بر آگاهی تأثیر بگذارد و حتی تحریک مخچه، که پیشتر بیربط تصور میشد، تجربههای حسی آگاهانه را تغییر میدهد
تغییر فعالیت زیرقشر مغز یا همان سابکورتکس، میتواند اثرات بسیار شدید روی آگاهی و حالات ذهنی داشته باشد. برای مثال، با تحریک یا دستکاری این بخش میتوان افسردگی ایجاد کرد. در حیوانات، با دستکاری قسمت یاد شده میتوان میمون را به هوش آورد یا موش را بیهوش کرد که نشان میدهد زیرقشر نقش حیاتی در حفظ آگاهی و کنترل حالات حیاتی دارد. علاوهبراین، حتی تحریک مخچه که مدتها تصور میشد نقشی در آگاهی ندارد، میتواند تجربههای حسی آگاهانه انسان، مانند نحوه درک صدا، لمس یا دیگر احساسات حسی، را تغییر دهد.
بااینحال، با تحقیقاتی از این دست نمیتوانیم نتیجهگیری قطعی درباره منشأ آگاهی داشته باشیم، زیرا تحریک یک ناحیه از مغز ممکن است بر ناحیه دیگری نیز تأثیر بگذارد. این حالت مانند کشیدن دوشاخه تلویزیون از پریز برق است: ممکن است شرایطی که آگاهی را پشتیبانی میکنند تغییر کند، اما مکانیسم واقعی آگاهی تحت تأثیر مستقیم قرار نگرفته باشد.
بنابراین، کوپولا به بررسی برخی شواهد حاصل از مطالعات بیماران پرداخت تا ببیند آیا میتواند به حل این معما کمک کند یا خیر.
آسیب ناشی از ضربه فیزیکی یا کمبود اکسیژن در مغز میتواند تجربه آگاهانه فرد را بهطور قابلتوجهی مختل کند. برای مثال، آسیب به نئوکورتکس ممکن است باعث شود فرد احساس کند دستش متعلق به خودش نیست، یا متوجه برخی اشیاء در یک سمت میدان دید خود نشود. همچنین چنین آسیبهایی میتوانند رفتار فرد را تکانشیتر و بدون کنترل قبلی کنند که نشان میدهند نئوکورتکس نقش مهمی در شکلگیری تجربه آگاهانه و کنترل رفتار دارد.
افرادی که بدون مخچه یا بخش جلویی کورتکس به دنیا میآیند، همچنان میتوانند میتوانند آگاه به نظر برسند و زندگی نسبتاً طبیعی داشته باشند. بااینحال، آسیب دیدن مخچه در مراحل بعدی زندگی میتواند باعث توهم یا تغییرات شدید در احساسات و هیجانات فرد شود.
آسیب به قدیمیترین بخشهای مغز ما میتواند بهطور مستقیم باعث فقدان آگاهی (هرچند برخی افراد بهبود مییابند) یا حتی مرگ شود. بااینحال، مانند برق تلویزیون، ممکن است زیرقشر مغز صرفاً وظیفهٔ روشن نگه داشتن نئوکورتکس را داشته باشد و خود نئوکورتکس ممکن است باعث شکلگیری آگاهی شود. بنابراین، کوپولا میخواست بداند آیا شواهدی وجود دارد که نشان دهد قدیمیترین نواحی مغز به تنهایی برای ایجاد آگاهی کافی هستند یا خیر.
موارد نادری وجود دارد که کودکانی بدون بخش عمده یا تمام نئوکورتکس متولد میشوند. براساس کتابهای پزشکی، انتظار میرود این افراد در حالت نباتی دائمی قرار داشته باشند. بااینحال، گزارشهایی وجود دارد که نشان میدهد این افراد میتوانند احساس ناراحتی کنند، بازی کنند، افراد را بشناسند یا از موسیقی لذت ببرند. این شواهد نشان میدهد که آنها نوعی تجربه آگاهانه را دارند.
این گزارشها شواهد قابلتوجهی هستند که نشان میدهند شاید قدیمیترین بخشهای مغز برای شکلگیری آگاهی پایهای کافی باشند. این احتمال نیز وجود دارد که وقتی فرد بدون کورتکس متولد میشود، بخشهای قدیمیتر مغز خود را تطبیق میدهند تا برخی از وظایف بخشهای جدید مغز را بر عهده بگیرند.
بخشهای جدیدتر مغز و مخچه آگاهی را پالایش و گسترش میدهند
برخی آزمایشهای تهاجمی روی حیوانات میتوانند به ما در رسیدن به نتیجه کمک کنند. در پستانداران، از موشها گرفته تا گربهها و میمونها، برداشتن نئوکورتکس با جراحی باعث نمیشود که آنها تمام تواناییهای خود را از دست بدهند. آنها همچنان میتوانند بازی کنند، احساسات نشان دهند، خود را تمیز کنند، از فرزندانشان مراقبت کنند و حتی یاد بگیرند. شگفتآور این که حتی حیوانات بالغی که تحت این جراحی قرار گرفته بودند، نیز رفتارهای مشابهی از خود نشان دادند.
به طور کلی، این شواهد دیدگاهی را که نئوکورتکس برای آگاهی ضروری است، یعنی همان دیدگاهی که اکثر نظریههای اصلی آگاهی مطرح میکنند، به چالش میکشند و نشان میدهند که قدیمیترین بخشهای مغز برای برخی اشکال پایهای آگاهی کافی هستند.
در واقع، بهنظر میرسد بخشهای جدیدتر مغز همراه با مخچه آگاهی ما را گسترش داده و پالایش میکنند. این موضوع به این معناست که ممکن است نیاز باشد نظریههای خود درباره آگاهی را بازبینی کنیم. این بازنگری میتواند هم بر مراقبت از بیماران و هم بر نگرش ما نسبت به حقوق حیوانات تأثیر بگذارد. در واقع، ممکن است آگاهی فراتر از آنچه تصور میکردیم، در موجودات بیشتری وجود داشته باشد.