۱۰ کشف شگفت‌انگیز درباره مغز در سال ۲۰۲۵

مغز انسان بیش از ۸۶ میلیارد نورون دارد که با حدود ۱۰۰ تریلیون سیناپس به هم متصل شده‌اند و همین باعث می‌شود یکی از پیچیده‌ترین سازه‌های شناخته‌شده در جهان باشد.

هر سال دانشمندان علوم اعصاب چیزهای شگفت‌انگیز، مهم و گاهی عجیب درباره عملکرد مغز کشف می‌کنند و سال ۲۰۲۵ هم استثنا نبود. در ادامه به نقل از مجله ساینتیفیک امریکن به ۱۰ کشف جالب این سال در رابطه با مغز اشاره می‌کنیم.

تصاویر مغزی هزاران نفر نشان داده است مغز انسان پنج دوره متمایز دارد و تغییرات مهمی در نحوه سازماندهی آن در سنین ۹، ۳۲، ۶۶ و ۸۳ سال رخ می‌دهد. در هر یک از این دوره‌ها (برای مثال در دوره نوجوانی مغز بین ۹ تا ۳۲ سال)، مغز افراد معمولاً تغییرات مشابهی را تجربه می‌کند.

یادتان نمی‌آید وقتی نوزاد بودید چه می‌کردید؟ اکثر بزرگسالان اولین خاطراتشان را از دوران پیش‌دبستانی به یاد می‌آورند و قبل از آن چیزی در ذهنشان نیست. اما تحقیقات جدید نشان می‌دهد مغز شما در همان دوران هم خاطره می‌ساخت، فقط حالا به آن‌ها دسترسی ندارید. مطالعه‌ای روی هیپوکامپ نوزادان (بخشی از مغز که برای حافظه حیاتی است) نشان داد از حدود یک سالگی می‌توان خاطرات را ذخیره کرد، هرچند هنوز معلوم نیست چرا با بزرگ‌تر شدن قادر به یادآوری آن‌ها نیستیم.

محققان نکته عجیب دیگری درباره مغز نوزادان کشف کرده‌اند: آن‌ها سطوح بسیار بالایی از پروتئینی دارند که در بزرگسالان با بیماری آلزایمر مرتبط است. پروتئین‌های «تائو» به پایدار نگه داشتن ساختار سلول‌های مغزی کمک می‌کنند، اما تغییرات شیمیایی می‌توانند باعث درهم‌تنیدگی آن‌ها شوند و این فرآیند با آلزایمر ارتباط دارد. نکته جالب این است که مغز نوزادان سالم این پروتئین‌ها را زیاد دارد و بعدها کاهش می‌یابد، که نشان می‌دهد شاید بتوان این تغییرات مضر در بزرگسالان را پیشگیری یا حتی معکوس کرد.

دانشمندان مدت‌ها فکر می‌کردند انسان با تمام نورون‌هایی که در طول عمر نیاز دارد، متولد می‌شود. اما شواهد به‌تدریج نشان داد که بزرگسالان هم می‌توانند نورون‌های جدید بسازند؛ فرایندی که «نورون‌زایی» نامیده می‌شود. تا پیش از این، شواهد عمدتاً غیرمستقیم و مورد بحث بودند. اما امسال پژوهشگران نورون‌های تازه تشکیل‌شده و سلول‌های پیش‌ساز آن‌ها را در مغز بزرگسالان، حتی تا سن ۷۸ سالگی، کشف کردند. عصب‌شناسی که در این تحقیق شرکت نداشت، گفت: «این یافته‌ها بالاخره این موضوع را برای همیشه حل می‌کند.»

وقتی یک سیب را تصور می‌کنید، فعالیت مغزتان تفاوت چندانی با زمانی که واقعاً سیب را می‌بینید ندارد. پس مغز چطور فرق بین واقعی و خیالی را متوجه می‌شود؟ دانشمندان «سیگنال واقعیت» را کشف کرده‌اند که توسط بخشی از مغز به نام شکنج دوکی‌شکل تولید می‌شود و سپس توسط بخش دیگری ارزیابی می‌شود تا مشخص کند چیزی واقعی است یا ساخته ذهن. پژوهشگران معتقدند اختلال در این سیستم می‌تواند باعث توهم شود، یعنی زمانی که افراد چیزهای خیالی را واقعی تصور می‌کنند.

نتایج اولیه کارآزمایی بالینی نشان داده است دارویی به نام AMT-130 پیشرفت بیماری هانتینگتون را کند می‌کند. چنانچه داروی مذکور توسط سازمان‌های نظارتی تایید شود، این اولین درمان برای این اختلال نادر و ژنتیکی عصبی خواهد بود که مستقیماً به بیماری می‌پردازد و تنها علائم را درمان نمی‌کند. این دارو با جراحی ۸ تا ۱۰ ساعته مستقیماً به عمق مغز منتقل می‌شود.

مغز انسان ویژه است، اما بسیاری از باورهای گذشته درباره تفاوت ما با دیگر حیوانات، با شواهد جدید کم‌کم زیر سوال رفته است. امسال دانشمندان بیشتر درباره توانایی‌های شناختی نزدیک‌ترین خویشاوندان نخستی‌سان ما آموختند. برای مثال، شامپانزه‌ها می‌توانند شواهد را بسنجند و باورهای خود را وقتی اشتباه از آب درمی‌آیند به‌روز کنند. از سوی دیگر، بونوبوها می‌توانند تشخیص دهند که یک انسان چیزی را نمی‌داند. این توانایی «نظریه ذهن» نامیده می‌شود.

مغز ما رنگ‌ها را بر اساس فعالیت سلول‌های شبکیه که نور آبی، سبز و قرمز را دریافت می‌کنند، می‌سازد. به‌خاطر یک ویژگی عجیب زیستی، هیچ نوری روی زمین وجود ندارد که فقط سلول‌های حساس به نور سبز را فعال کند. اما پژوهشگران با لیزر کردن چشم‌های پنج داوطلب توانستند دقیقاً همین کار را انجام دهند و یک رنگ جدید غیرممکن ایجاد کنند که آن را اولو (Olo) نامیدند: رنگ آبی-سبز بسیار اشباع که فراتر از محدوده دید معمولی ما قرار دارد.

می‌دانستید مغز شما می‌درخشد؟ بافت‌های زنده نور کوچکی به نام بیوفوتون منتشر می‌کنند، که محصول جانبی مصرف انرژی است. در آزمایش اخیری، دانشمندان برای اولین بار توانستند بیوفوتون‌های منتشرشده از مغز انسان را از خارج جمجمه شناسایی کنند. میزان انتشار این نورها هنگام انجام کارهای ذهنی مختلف تغییر می‌کرد، اما هنوز مشخص نیست که آیا این فوتون‌ها نقشی در شناخت و عملکرد مغز دارند یا نه.

یکی از بزرگ‌ترین معماهای علم، چگونگی شکل‌گیری آگاهی در مغز انسان است. سؤال اصلی این است که چگونه فعالیت ده‌ها میلیارد نورون پراکنده در مغز، تجربه ما از جهان و خودآگاهی را می‌سازد. دانشمندان برای توضیح این پدیده نظریه‌های مختلفی ارائه کرده‌اند. دو نظریه مهم عبارتند از: نظریه اطلاعات یکپارچه (IIT) که می‌گوید آگاهی زمانی ایجاد می‌شود که اطلاعات در مغز به صورت یکپارچه و هماهنگ پردازش شود، و نظریه فضای جهانی عصبی (GNWT) که معتقد است آگاهی زمانی رخ می‌دهد که اطلاعات مهم توسط بخش‌های مختلف مغز به اشتراک گذاشته شده و به سطح ذهن آگاه برسد.

در سال ۲۰۲۵، پژوهشگران این دو نظریه را در آزمایش علمی مقایسه کردند. نتایج بسیار متفاوت بود و بعضی پیش‌بینی‌های هر دو نظریه را به چالش کشید، نشان داد که هنوز هیچ نظریه‌ای نمی‌تواند به‌طور کامل توضیح دهد مغز چگونه تجربه و آگاهی را می‌سازد.