انعطاف پذیری عصبی: مغز به مرور زمان تغییر می کند!

انعطاف پذیری عصبی چیست؟

همه ما جملاتی شبیه اینکه ” مغز ساختار پیچیده ای دارد” یا “مغز تمام فعالیت‌های بدن را فرماندهی می کند” را شنیده‌ایم، اما آنچه که تعداد کمتری از ما می‌دانیم این است که مغز درون جمجمه بدون تغییر نخواهد ماند و همواره با همه موقعیت‌ها خود را سازگار می‌کند. این اطمینان را می‌دهیم که پس از مطالعه این مقاله، مغز شما متفاوت خواهد شد.

مغز طی فرایندی به نام انعطاف پذیری عصبی، خود را تغییر می‌دهد. اجازه دهید این واژه را رمزگشایی کنیم. انعطاف پذیری عصبی، ترکیبی از دو واژه “عصبی” و “انعطاف پذیری” است. زمانی که درباره موضوعی مرتبط با مغز صحبت می‌کنیم، معمولا از پیشوند “عصبی (نورو)” استفاده می‌کنیم واژه دوم “انعطاف پذیری” به این موضوع اشاره دارد که مغز دائم در حال تغییر دادن خود است. زمانی که فردی را ملاقات می‌کنید، یا موضوعی را یاد می‌گیرید، مغز ساختار و عملکرد خود را تغییر می‌دهد. محیط می‌تواند مغز را تغییر دهد، حتی اگر از آن مطلع نباشیم. برخی از رویدادها مسیر ارتباطی سلول های مغز با سایر سلول‌ها را از طریق تقویت یا تضعیف این ارتباط، تغییر می‌دهند. سایر رویدادها، نحوه درک مسائل توسط مغز را را شکل دهی می‌کند. تمام این تغییرات در نهایت رفتارهای ما را تعدیل می‌کنند!

قبل از هر مثالی، باید دو موضوع را در نظر بگیریم. اول، انعطاف پذیری عصبی با سن تغییر می‌کند. با افزایش سن، مغز روش های متفاوتی را برای مجادله با مسائل و شرایط پیدا می‌کند. قابلیت انجام این کار  با سلامت مغز مرتبط است. چرا افراد مسنی که همیشه ورزش می‌کنند و کتاب های زیادی میخوانند، کمتر فراموش می کنند؟ زیرا مغز فعال و سالم می تواند منابع ذهنی را ذخیره کند که با افزایش سن برای تعدیل کردن خود می‌تواند از آن ها استفاده کند. دومین مسئله‌ای که باید در نظر بگیریم، این است که برخی از رویدادهای انعطاف پذیری عصبی ممکن است برای ما کمک کننده نباشند و شدیدا اسیب زا باشند که آن را انعطاف پذیری ناسازگار می نامیم.

تجارب اجتماعی و انعطاف پذیری عصبی

می دانیم که برای افزایش قابلیت مغز باید سعی کنیم که فعالیت‌های ذهنی انجام دهیم. این موضوع زمانی که بخواهیم با افزایش سن، مغز سالمی داشته باشیم، بسیار مهم است. اما آیا انعطاف پذیری مغز برای افراد جوان هم مزایایی دارد؟ قطعا پاسخ به این سوال، مثبت است. محققان یافته‌اند که در طول زندگی برهه‌های خاصی برای تقویت یادگیری و تکامل مغز وجود دارد. این موضوع برای چندین سیستم از جمله سیستم بینایی و یا حتی سیستم‌های پیچیده تر مانند سیستم درک شناختی، گروهی از مناطق مغز که به ما در درک اطلاعات اجتماعی کمک می کند، نیز صادق است. این لحظات که انعطاف پذیری بالاست، دوران حیاتی نامیده می شوند.

دوران حیاتی برای انعطاف پذیری عصبی نیز وجود دارد. برای مثال، می‌بینیم که محیط چگونه یادگیری اجتماعی در دوران حیاتی در نوجوانی را متاثر می سازد. ابتدا اجازه دهید تا لحظه ای به درون ساختار میکروسکوپی مغز نفوذ کنیم.

مغز از سلول های عصبی زیادی به نام نورون ساخته شده است. تقریبا در تمام مناطق مغز، نورون ها با غلاف میلین پوشیده شده‌اند که غشای پوشاننده حاوی چربی است. غلاف میلین و میلینه شدن باعث افزایش کارایی مغز می شود. با این وجود، دوران‌های حیاتی برای میلینه شدن نورون ها در هر منطقه از مغز، متفاوت است. قسمتی از مغز که به ما در تشخیص احساسات، حافظه و اطلاعات اجتماعی کمک می‌کند، قشر داخلی پیشانی، یکی از آخرین مناطق برای میلینه شدن است. میلینه شدن این بخش، در دوران بلوغ (نوجوانی) اتفاق می‌افتد.

بلوغ، دوران سختی برای تکامل قابلیت اجتماعی است، زیرا زمانی است که تعامل نزدیک بیشتری با دوستان و بزرگسالان را آغاز می‌کنیم. مغز ما باید با اطلاعات اجتماعی زیادی در این دوران مجادله کند زیرا سوالاتی مانند “نحوه آشنایی یا درخواست دادن به دیگران” پیش می‌آید. برای هدایت این موقعیت‌ها، نورون‌های مغز باید برای کمک به شخص در هدایت جهان اجتماعی، در مدارهای پیچیده نورونی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. اگر انتظار داریم که این موقعیت‌ها به نحو صحیحی مدیریت شوند، همه چیز باید درست کار کنند.

مشکل اینجاست که ما برای این تعاملات، از پیش آماده به دنیا نیامده‌ایم. با اینکه سلول‌های مغز و مدارها هستند، اما در ابتدا لازم است تا این مدارها را بهبود بخشیم و عملکرد آن‌ها را بهینه کنیم.

در گذشته‌ای نه چندان دور، محققان یافتند که در دوران بلوغ، برخی از عوامل، میلینه شدن نورون‌ها در بخش  قشر داخلی پیشانی را افزایش می‌دهند که به رویارویی بهتر با موقعیت‌های اجتماعی کمک می‌کند. حقیقت جالب: رویدادی که فرایند میلینه شدن را افزایش می دهد، تعاملات اجتماعی است! برای شفاف سازی این موضوع: اگر بخواهید تعامل‌گر اجتماعی خوبی باشید، باید اول تعامل کنید! این یکی از این شرایط است که “تمرین باعث کمال می شود” شواهد اخیر نشان می‌دهد که در سنین 20-15 سال، مغز در اوج توانایی برای انتقال خود است. دوران حیاتی را بخاطر دارید؟ می دانیم که اگر در دوران بلوغ با تجارب اجتماعی درگیر (مشغول) نشویم، این مدار در قشر داخلی پیشانی، میلینه نمی شوند که کل زندگی بعد از بلوغ را تحت تاثیر قرار می دهد.

محققان نشان داده‌اند که اگر موش جوان از تعامل اجتماعی محروم شود، از داشتن تعامل با سایر موش ها خودداری خواهد کرد. تجارب اجتماعی در این دوران حیاتی مهم است و حتی در صورت هم‌خانه شدن حیوان منزوی (ایزوله) با سایر موش‌ها در مراحل بعدی، رفتار طبیعی مجدد کسب نخواهد شد. بنابراین، زمانی که پنجره زمانی بسته شود، در غیاب و کمبود تجارب مناسب اجتماعی، رفتار اجتماعی برای همیشه تغییر کرده است.

داستان فانتوم (شبح) و انعطاف پذیری ناسازگار

جنگ و بیماری‌ها می تواند پیامدهای نامطلوب بسیاری مانند قطع عضو به همراه داشته باشد. قطع عضو شرایط ناگواری است، اما می‌تواند ترسناک هم باشد. برخی از افراد به دنبال قطع عضو، هم چنان در محل عضو قطع شده احساس دارند که سندروم فانتوم (شبح) اندام نامیده می شود که همراه با احساس درد، حرکت و یا سایر حس‌ها در اندام قطع شده است.  تصور کنید که قدر وحشتناک است.

با اینکه سندروم فانتوم (شبح) اندام در قرن شانزدهم شناخته شد، اما در دهه 1990 علائم به انعطاف پذیری عصبی- ناسازگار ( نوع آسیب زا) نسبت داده شد.

بخشی در مغز به نام قشر حس پیکری (محیطی) وجود دارد که مسئول درک لامسه است. “آیا سطح صاف است؟” و یا “آیا زمین سرد است؟” سوالاتی است که توسط این بخش از مغز پاسخ داده می‌شوند. هم چنین قشر حس محیطی مسئول  حس عمقی است. قبل از اینکه به توضیح معنای این کلمه بپردازیم، این آزمایش را انجام دهید: چشمان خود را ببندید و سعی کنید با نوک انگشت اشاره خود، نوک بینی را لمس کنید. آیا توانستید؟ در این صورت، باید از قدرت خود شگفت زده شوید. می‌توانید این کار را بدون مشاهده حرکت انجام دهید! این اتفاق، حس عمقی نامیده می شود- ما محل بخش های بدن را حتی با چشمان بسته می‌دانیم.

زمانی که عضوی قطع می‌شود، چه اتفاق می‌افتد؟ آیا قسمتی درون قشر حس محیطی مسئول اندام قطع شده است؟ معمولا، منطقه‌ای از مغز، فعالیت خود را کاهش می دهد، اما گاهی مشکلی پیش می آید و منطقه ای از مغز که مسئول اندام قطع شده است، بیشتر فعالیت می‌کند. در شرایط قطع عضو، این افزایش فعالیت چگونه می‌افتد؟

در زمان قطع پا، انعطاف پذیری عصبی به بخش‌های مجاور قشر حس محیطی مانند ران، اجازه می‌دهد تا کنترل قسمت قطع شده پا را برعهده بگیرد. یکی از توجیهات برای این اتفاق، این است که نورون‌های فعال در ناحیه ران می‌فهمند که منطقه ای مجاور در پا غیرفعال است و برخی از فیبرها را برای ارتباط با نورون‌های غیرفعال ارسال می‌کنند. شکل1، مثالی از تحقیق اجرا شده بر عضو قطع شده در آزمایشگاه را نشان می‌دهد. نتایج ما نشان می‌دهد که نه تنها  نماینده مناطق سالم و قطع شده در اندام تغییر می‌کند، بلکه میلینه شدن برخی از مناطق مغز نیز کاهش می یابد.

شکل 1- انعطاف پذیری عصبی در پای چپ قطع شده

دختری که پای چپ خود را از دست داده است در 3 ناحیه به آرامی توسط برس تحریک می‌شود: 1) محل قطع عضو، 2) همان منطقه در پای مخالف و 3) بخش باقی مانده پا. نقاط رنگی در تصویرهای مغز نشان می دهد چه مناطقی بیشترین فعالیت را در زمان تماس برس با پوست داشته اند. در (1) می توانید مشاهده کنید که تحریک ناحیه قطع عضو در زمان تماس برس با پوست، در زمان تماس با پوست باعث فعال شدن منطقه بزرگتری نسبت به زمان تماس برس با پای سالم مخالف شده است (2). بعلاوه، به نظر می‌رسد تحریک این بخش، مناطق مشابهی با زمانی که پا  تحریک می‌شود را فعال می‌کند (3)، اما این مناطق کوچکتر هستند. توجه کنید که بخش‌های سمت چپ بدن در سمت راست مغز نشان داده شده‌اند و برعکس.

S1: منطقه حس پیکری، M1: منطقه حرکتی، M2: منطقه حرکتی مکمل.

بنابراین نورون‌ها از ران به سمت بخش مجاوی حرکت می‌کنند و با نورون‌های بخش از دست رفته ارتباط برقرار می‌کنند (متصل می شوند)- چگونه این انعطاف پذیری می‌تواند به حس فانتوم (شبح) تبدیل شود؟ به این فکر کنید که می‌توانید تماس لباستان را با اندام‌های بدن احساس کنید، حتی اگر حوله حمام بر تن داشته باشید، هم‌چنان می‌توانید تنها به حرکت دادن اندام‌های بدن آن‌ها را احساس کنید. این بدین معناست که مناطق مرتبط با اندام در مغز به طور دائم فعال می‌شود. اما در زمان قطع عضو، زمانی که نورون ها از ران و بخش های تحتانی متصل شوند، در زمان تحریک پوست ران، هر دو فعال می شوند. بنابراین، تماس با ران، حس لامسه در بخش قطع شده پا را افزایش می دهد (تحریک  می‌کند). حس عمقی در ران به دنبال حرکت می تواند حس عمقی در پای قطع شده را نیز تحریک کند.

به عبارتی دیگر، مغز ( یا حداقل قشر حس محیطی) حس را اشتباه متوجه می شود و فکر می‌کند که عضو قطع شده همچنان وجود دارد.

نتیجه گیری

درباره دو مورد از انعطاف پذیری عصبی صحبت کردیم: یکی خوب و دیگری مضر است. یاد گرفتیم که در مراحل ابتدایی زندگی، پنجره‌های زمانی وجود دارد که برای انعطاف پذیری و تکامل برخی از مناطق مغز بسیار مهم است، مانند میلینه شدن قشر داخلی پیشانی که به میزان زیادی به تجارب اجتماعی ما وابسته است. آموختیم که در شرایط نامطلوب انعطاف پذیری عصبی مانند قطع عضو، ممکن است مغز از دست رفتن اندام را درک نکند، بدین معنا که مناطقی از مغز که مسئول درک سیگنال‌های ارسالی از اندام  بودند (برای مثال، حس لامسه) هم‌چنان فعال هستند که باعث سندروم فانتوم (شبح) می‌شوند. در کل، از این دو مثال، متوجه می‌شوید که مغز ایستا نیست و دائما به چالش ها پاسخ می دهد. اطلاعاتی که یاد می‌گیریم یا هر فردی را که ملاقات می‌کنیم، می تواند بر مغز و زندگی ما تاثیر بگذارد.