ما در حال ورود به دوره جدیدی در علوم اعصاب هستیم که در آن توسعه فن آوری به ما امکان می دهد از مدارهای کامل مغز تفسیرهای آناتومیکی با وضوح بالا را بدست آوریم و فعالیت جمعیت سلولی هر چه بزرگتر را نقشه برداری کنیم. جمع آوری نقشه های آناتومیکی، مولکولی و عملکردی این پتانسیل را دارند که درک ما را از نحوه عملکرد مغز تا حد زیادی پیش ببرد.
در این رویکرد، متخصصان فن آوری های مورد نیاز برای به دست آوردن این نقشه ها را تشریح می کنند و در مورد آنچه در جهت درک عملکرد مغز لازم است، بحث می کنند.
در یک دیدگاه تاریخی، جف لیچمن و جوشوا مورگان در یک اظهارنظر دیدگاه های خود را در مورد اینکه چرا تهیه نقشه های ساختاری دقیق و با وضوح بالا، باید یک بخش اساسی از این تلاش باشد، توضیح می دهند. اولاف اسپورنز در تفسیر دیگری اظهار داشت: ارائه و مدل سازی داده ها بسیار مهم است.
متخصصان دیگر در مورد جدیدترین فن آوری های موجود برای دستیابی به نقشه های مغز بحث می کنند. موریتز هلشتاودتر وضعیت چالش های فعلی بازسازی مدارها مبتنی بر میکروسکوپ الکترونی را ارائه می دهد. در سه مقاله، پتانسیل استفاده از نور برای پرده برداری از عملکرد و آناتومی مدارهای مغز ارائه شده است. کارل دایسروت و کووانگون چونگ در مورد روش خود با نام CLARITY برای ارائه مغز پستانداران که در معرض فوتون ها و مولکول های قابل مشاهده قرار دارند، بحث می کنند.
پاول اوستن و تروی مارگری روشهای میکروسکوپ نوری موجود را برای ردیابی آناتومیکی در مقیاس بزرگ در دسترس، بررسی می کنند و راه های ارتباطات مولکولی، ثبت فعالیت و اطلاعات آناتومیکی را مورد بحث قرار می دهند. در یک منبع، جوش سانز و همکارانش ابزارهای بهتری را برای نقشه برداری از مغز موش با استفاده از فناوری Brainbow ارائه می دهند. سرانجام، مایکل میلام، استن کلکبه و همکارانشان روشهای تجزیه و تحلیل عملکردی و آناتومیکی مغز انسان در حالت گسترده تری بررسی می کنند.
چگونه نقشه برداری مغز انسان می تواند به شما در درک این عضو مهم کمک کند؟
نقشه برداری مغز انسان چیست؟
همانطور که این اصطلاح نشان می دهد، نقشه برداری از مغز انسان عملی ترسیم تصویر کاملی از قسمت های مختلف مغز است. اما این فقط به کاوش در جنبه های ساختاری ارگان اصلی شما محدود نمی شود، محققان همچنین سعی در درک تخصص های عملکردی و همچنین ارتباط عملکردی اجزای مختلف دارند. در داخل جمجمه، یک بخش 1.5 کیلوگرمی از بافت عصبی وجود دارد که بیشتر قسمت آن از ماده خاکستری تشکیل شده است، در حالی که قسمت باقی مانده را ماده سفید تشکیل می دهد. نقشه برداری از مغز همچنین نشان داده است که این ارگان برتر دارای سه بخش مجزا است که هریک ویژگی های ساختاری و عملکردی خاص خود را دارند.
تلاش برای نقشه برداری مغز در سطح جهانی
قدرتهای اسرارآمیز و کارهای معجزه‌آسای سیستم عصبی مرکزی، برای روشنفکران سراسر جهان الهام بخش بوده است تا به عمیق ترین شکافهای ذهن دسترسی پیدا کنند. در همین راستا، اقدامات جدی در سطح بین المللی در حال انجام است. یکی از برجسته ترین تلاش ها در این رابطه، ایجاد سازمان نقشه برداری مغز انسان (OHBM) بوده است. این سازمان بین المللی هدف اصلی کشف سازمان مغز با استفاده از تصویربرداری عصبی را دارد.
بهبود در تشخیص اختلالات مغزی:
تلاش های جدی در زمینه نقشه برداری از مغز انسان منجر به تشخیص بهتر و مطمئن تر برخی از اختلالات مرتبط با مغز شده است. به عنوان مثال، بر اساس تغییراتی که در شبکه های بزرگ مغزی وجود دارد، می توان بین اختلالات افسردگی دو قطبی و دیگر انواع افسردگی تمایز قائل شد.
درک بهتر از عملکرد DN
بسیاری از تحقیقات برای کشف تأثیر بیماری ها و توسعه شبکه پیش فرض (DN) مغز انجام شده است، اما متأسفانه ما درباره عواملی که احتمالاً بر عملکرد طبیعی شبکه پیش فرض تأثیر می گذارند، چیز زیادی نمی دانیم. با این حال، برخی از مطالعات شواهدی را ارائه داده اند که نشان می دهد بهره وری پردازش اطلاعات در شبکه پیش فرض به میزان گرایش افراد برای تجربه بستگی دارد. در اینجا “گشودگی برای تجربه” به گرایش فرد برای شرکت در فرآیندهای انتزاعی شناختی، خلاقیت و تخیل اشاره دارد.
ارتباطات عملکردی در بین قطعات مغز:
محققان با انجام مطالعات در مورد نقشه برداری از مغز، از روشهای محاسباتی برای کشف ارتباطات عملکردی در مناطق مختلف مغز استفاده می کنند. در این راستا، روش مدل سازی در یافتن اتصالات بین مناطق مختلف مغز بسیار مفید بوده است. بنابراین، درک بهتر از مکانیسم های عصبی مرتبط با عملکرد طبیعی شناختی و همچنین بیماری های روانشناختی، آسان است.
بخشی از مغز که مسئول تعامل اجتماعی است:
کار روی نقشه برداری مغز انسان منجر به یافتن بخشی از مغز شده است که وظیفه توجه و تعامل اجتماعی یک فرد را بر عهده دارد. این به کمک rTPJ (اتصال مستقیم فاصله زمانی) است که افراد قادر به توجه به محرکهای غیر منتظره هستند. در عین حال، ظرفیت درک شرایط روانشناختی دیگران نیز در این منطقه نهفته است. از طرف دیگر، درک حالات دیگران به تعامل اجتماعی مربوط می شود. بنابراین می توان گفت افرادی که از معاشرت جلوگیری می کنند، احتمالاً در این بخش از مغز خود نوعی نقص دارند.
بر اساس بحث و اطلاعات فوق می توان نتیجه گرفت که تحقیقات در مورد نقشه برداری مغز انسان نتایج بسیار مفیدی را به همراه دارد. با توجه به درک بهتر اختلالات روانشناختی، اتصال و ارتباطات عملکردی مناطق مختلف مغز و نقش بخشهای فردی از مغز در اجرای کارکردهای مختلف شناختی و فکری، پیشرفتهای چشمگیری حاصل شده است.
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.