قابلیت اتصال در مغز

افکار، احساسات و اعمال ما در اثر عبور سیگنال های الکتریکی از یکی به دیگری بوجود می آیند. در مقیاس بزرگتر، نورون ها در ساختارهای پیچیده در سراسر مغز به هم پیوند می خورند. به عبارت دیگر، مغز انسان شبکه ای از شبکه هاست. یک سیستم پیچیده و یکپارچه که عملیات را بین میلیاردها واحد هماهنگ می کند. از عملکردهای ساده حسی-حرکتی مانند درک رنگ ها یا حرکت انگشتان گرفته تا عملیات شناختی پیچیده ای که حافظه، قضاوت اخلاقی و تخیل را ایجاد می کند، زندگی ذهنی از طریق قابلیت اتصال رشد می کند. با قدردانی از نقش قابلیت اتصال در عملکرد مغز، و فن آوری همیشه در حال پیشرفت برای روشن کردن پیچیدگی های آن، این مساله به کانون تحقیقات علوم اعصاب تبدیل شده است.

قابلیت اتصال در طول زندگی تغییر می کند. پروژه کانکتوم انسانی در حال جمع آوری داده ها برای دوره قبل از تولد و نوزادی، در نوزادان 0 تا 5 سال و کودکان 5 تا 21 سال و برای روشن شدن افزایش سن، در بزرگسالان از 35 تا 100 سال می باشد.

تغییر در دهه های اول زندگی پویاتر است. اتصالات نورون ها در دوران نوزادی به بوته ای متراکم تبدیل می شود. سپس هرس سیناپسی آن ها را نازک کرده و مدارهای ضروری برای عملکرد طبیعی را تشکیل می دهد، در حالی که میلین سازی – غلاف چربی عایق که روی آکسون رشد می کند – ارتباطات را در داخل و بین مناطق مغز تثبیت می کند.

مطالعات نشان می دهد که رشد ماده سفید در نوزادان می تواند توانایی خواندن آن ها در سنین مدرسه را پیش بینی کند. از کودکی تا نوجوانی، افزایش قابلیت اتصال باعث افزایش کنترل مغز بر رفتار می شود.

مدارهای عصبی خاص فقط در یک بازه زمانی محدود به درستی شکل می گیرند. نواحی غشایی حاکم بر بینایی باید در اوایل زندگی از نظر بصری تحریک شوند، تا چشم ها به طور دقیق متمرکز شوند. تنظیم دقیق سیستم های حرکتی، زبانی و شناختی باید به موقع انجام شود. پس از اینکه تغییرات “آناتومیکی و شیمیایی” این “دوره های حساس” را به اتمام می رسانند، تکامل الگوهای اتصال بسیار دشوارتر می شود.

تحقیقات نشان می دهد که ممکن است با استفاده از داروها (به عنوان مثال ضد افسردگی ها)، ورزش های جسمانی و محرک های محیطی، بتوان تا حدی بر این مکانیسم های متوقف شده غلبه کرد.

تغییرات در قابلیت اتصال در طول زندگی ادامه دارد. وقتی عادت ها را یاد می گیریم، به یاد می آوریم و شکل می دهیم، سیناپس های موجود تقویت یا ضعیف می شوند، و موارد جدید ایجاد می شوند.

مغز متصل در حالت بیماری و سلامتی

تجزیه و تحلیل قابلیت اتصال، اطلاعاتی در مورد فرایندهای عصبی زندگی روزمره به دست آورده است. همچنین درک از پدیده های پیچیده ذهنی مانند واکنش به موسیقی را افزایش داده است (حتی نشان می دهد که چرا موسیقی های کلاسیک، کانتری و راک تأثیر متفاوتی بر ما می گذارند).

مطالعاتی که ارتباطات مربوط به خواندن را تعیین می کنند، به توضیح مشکلاتی مانند نارساخوانی کمک می کنند. ضریب هوشی ممکن است تراکم پیوندها را در مناطق بالاتر مغز منعکس کند.

قابلیت اتصال پنجره ای را به سمت تعاملات ذهن و بدن می گشاید. به عنوان مثال، تحقیقات اخیر چاقی و اضافه وزن را با تغییر در قابلیت اتصال عملکردی در مناطق مغزی مربوط به حالات داخلی (مانند گرسنگی و نگرانی برای سلامتی) و محرک های خارجی مانند بینایی و بوی غذا مرتبط می داند. و ممکن است به برخی از افراد در توضیح مشکلات مربوط به کنترل مصرف غذا کمک کند.

شواهد قابل توجهی وجود دارد که نشان می دهد فرآیندهای آسیب شناختی پشت برخی اختلالات روانپزشکی و عصبی مناطق منفرد را درگیر نمی کند، بلکه شامل شبکه های وسیعی است. به عنوان مثال، ظاهراً قابلیت اتصال بیش از حد در اوتیسم، تشنج و اسکیزوفرنی نقش دارد. در ادامه، تعامل غیر طبیعی بین زبان و مناطق شنوایی ممکن است به توضیح “صدا” کمک کند.

بیماری آلزایمر هم ارتباط ساختاری و هم عملکرد را مختل می کند. دیابت و حالت های التهابی می توانند کاهش شناختی را تسریع کنند، و برخی شواهد نشان می دهد که آسیب به ماده سفید – کابل های اتصال دهنده مغز – را شامل می شود. در مصرف مواد مخدر، تغییرات مداوم در الگوی فعال سازی مغز عامل احتمالی در میزان بالای برگشت به مصرف دوباره است.

محققان اکنون به دقت ژن هایی را که بر قابلیت اتصال تأثیر دارند، بررسی می کنند. مطالعه برجسته ای نشان داد که چگونه یک ژن مرتبط با اسکیزوفرنی ممکن است مغز را از طریق کاهش هرس سیناپسی تغییر دهد. با درک کامل تر چنین پیوندهایی ممکن است تشخیص بهتر و درمان های جدیدی برای اختلالات مغزی حاصل شود.

بیشتر بخوانید: اعتیاد چگونه ایجاد می شود