شناخت مغز یکی از بزرگترین چالش های علم بوده است. به نظر می رسد که هر کشف سؤالات بیشماری را در مورد عملکرد درونی این ارگان فوق العاده پیچیده ایجاد می کند. تحقیقات مغز رشته هایی مانند علوم اعصاب، پزشکی، بیوشیمی و حتی فیزیک را گرد هم می آورد. در نشست انجمن فیزیکی 2020 آمریکا (2020 American Physical Society March Meeting in Denver) در دنور، دانشمندان آخرین تحقیقات خود را در مورد فیزیک مغز ارائه می دهند.
نقشه برداری از کانکتوم مغز پستانداران
محقق دانشگاه نوتردام، زولتان توروکزی، کار خود را در مورد نقشه برداری از اتصالات فیزیکی بین نواحی مختلف مغز شرح می دهد. به ویژه، وی علاقه مند است که شبکه های مغزی از نظر تکاملی در بین گونه های پستانداران، از جمله خود ما، چگونه محافظت می شوند.
“هدف ما این است که بفهمیم مغز چگونه کار می کند و برای این کار، باید درک کنیم که نواحی مختلف مغز چگونه به هم متصل است. با استفاده از این داده های اتصال، ما می خواهیم به دنبال هرگونه نظم در نحوه سیم کشی مغز باشیم. “
با وجود تغییرات بسیار زیاد در اندازه مغز پستانداران، وی و همکارانش دریافته اند که سازماندهی مغز از اصولی به نام Exponential Distance Rule استفاده می کند. این اظهار می کند که احتمال سیم کشی بین دو ناحیه قشر مغزی بطور نمایی کاهش می یابد و دورتر از یکدیگر فاصله می گیرند.
مغز کوچک
با وجود اندازه کوچک، مخچه انسان – در لاتین به معنای “مغز کوچک” – دارای نورون های بیشتری نسبت به بقیه مغز است. هماهنگی عضلات بدن و احساس تعادل را مدیریت می کند. مانند مغز، دو نیمکره دارد، لوبهایی که به لوبهای کوچکتر تقسیم می شوند و چین های سطحی پیچیده ای که در مراحل اولیه رشد شکل می گیرند.
جنیفر شوارتز، فیزیکدان دانشگاه سیراکوز، در مورد چگونگی شکل گیری مخچه تحقیق می کند. او گزارشی از مدل جدید “کمانش بدون خم شدن” (“buckling without bending”) ارائه می دهد که چین های پیچیده، لوب ها و سایر ویژگی های مورفولوژیکی شکل گیری مخچه را پیش بینی می کند.
مدل شوارتز از هسته ای سفت و سخت شامل سلولهایی تشکیل شده است که توسط یک لایه قشر مغز مانند سلولهای تقسیم کننده احاطه شده اند. تغییر شکل در نتیجه محدودیت های مکانیکی بر روی لایه قشر بیرونی اتفاق می افتد. این یافته ها می تواند پیامدهای احتمالی بیماریهای مربوط به تاشدن مغز و کاربردهای بیشتر برای ایجاد شکل در سایر قسمتهای بدن مانند شبکیه داشته باشد.
چگونه موسیقی مغز را بهبود می بخشد
مغز ما به طرق مختلف به موسیقی پاسخ می دهد. این ممکن است توضیح دهد که چرا موسیقی درمانی برای بعضی از بیماران کار می کند، تحقیقات جدید توسط ملیا بونمو، دانشگاه کریس، کاندیدای دکترا در فیزیک کاربردی این مسئله را نشان می دهد.
بونومو و همکارانش مغز افراد سالم را هنگام گوش دادن به آهنگ مورد علاقه، موسیقی آشنا و ناآشنا و ضبط گفتار، اسکن کردند. آنها تفاوتهای فردی در الگوهای ارتباطی کل مغز و فعالیت فعال در مناطق مسئول حافظه اتوبیوگرافی، آینده نگری و پردازش احساسات پیدا کردند.
در مرحله بعدی، او می خواهد بررسی کند که آیا این الگوهای فعالیت عصبی می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای پیدا کردن محرک های شنوایی که می تواند با موفقیت نتایج موسیقی درمانی را تقویت کند.
“در کوتاه مدت، ما نتایج را برای یک کارآزمایی بالینی آزمایش مزایای سلامت روان شرکت در یک دوره موسیقی خلاق شش هفته ای برای بیماران مبتلا به نقص خفیف شناختی را آغاز کرده ایم.”
برای اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
American Physical Society
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).
دکتر کمالی بیش از 50 مقاله پژوهشی (h-index 13) در مجلات معتبر علمی به چاپ رسانده و در حال حاضر مدیر عامل انستیتو سلامت مغز دانا است. بعلاوه به عنوان پژوهشگر ارشد واحد مغز، شناخت و رفتار دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز مشغول فعالیت می باشد. می توانید پژوهش او را در Google Scholar دنبال کنید.
دکتر کمالی علاوه بر تخصص در زمینه علوم اعصاب، سال ها است که به عنوان مدیر اجرایی مجله علوم پزشکی پیشرفته و فناوری های کاربردی (JAMSAT) مشغول به فعالیت است. همچنین به عنوان دبیر اجرایی انجمن علوم اعصاب ایران شاخه فارس فعالیت می کند.