تصاویری از شبکه عصبی زیبای مغز

شکل رسیدن راه‌ها یا نحوه طراحی مدارهای الکترونیک پیچیده، برای متخصصان راه‌سازی یا الکترونیک همیشه مهم بوده است.

خیابان‌های شهرهای مهم دنیا، به شیوه‌های متفاوتی طراحی شده‌اند، مثلا خیابان‌های شهرهای لندن با زوایای تندی همدیگر را قطع می‌کنند. در صورتی که خیابان‌های منهتن، به صورت شبکه‌ای هستند.

اما تصور می‌کنید مدارهای عصبی مغز که شخصیت و حافظه و عملکردهای ذهنی مختلف را باعث می‌شوند، چه شکلی می‌توانند داشته باشند؟ آیا مدارهای عصبی مغز درهم و آشفته هستند یا نظم خاصی دارند؟

بر اساس بررسی‌های تازه مدارهای عصبی مغز، نظم ویژه‌ای دارند، مدارهای عصبی در ورقه‌های خاصی از یک سوی مغز به سوی دیگر می‌روند و هیچگاه به صورت تند همدیگر را قطع نمی‌کنند، بلکه برای تغییر سمت و سو، به تدریج خمیدگی پیدا می‌کنند.

تحقیق مزبور، در بیمارستان ماساچوست، به رهبری َون وِدین انجام شده است، نتایج تحقیق باعث شگقتی شد، او از نظم ویژه مدارهای عصبی که بیشتر شبیه الیاف یک پارچه در هم تنیده هستند، تعجب کرد.

سالهاست که دانشمندان قادر به پیگیری جهت یک سلول عصبی خاص بوده‌اند، آنها این کار را با تزریق مواد شیمیایی به درون یک سلول انجام می‌دادند، این مواد شیمیایی در طول یک سلول عصبی انتشار پیدا می‌کردند و جهت حرکت زواید سلول‌های عصبی را نشان می‌دادند.

اما مشکلی که این کار داشت این بود که فقط در مغزهای مرده، قابل انجام بود و به علاوه نمی‌شد، تعداد زیادی از مدارهای عصبی مغز را با این شیوه، نقشه‌برداری کرد.

ون ودین برای برطرف کردن این مشکل از از MRI خاصی به نام MRI انتشاری استفاده کرد. در این نوع MRI، جریان آب در طول سلول‌های عصبی تشخیص داده می‌شود و بنابراین با آن می‌توان مدارهای عصبی مغز را آشکار کرد.

با استفاده از این شیوه، ون ودین موفق شد که الیاف ماده سفید مغز را نقشه‌برداری کند. او علاوه بر مغز انسان، مغز چهار گونه مختلف از پستانداران نخستین را هم مطالعه کرد.

در هنگام مطالعه، او درست مثل حرکت از یک شاهراه یا خیابان بزرگ، نخست راه‌های عصبی بزرگ را مشخص می‌کرد و بعد به راه‌های عصبی فرعی توجه می‌کرد.

البته بعضی از دانشمندان منتقد این تحقیق هستند، آنها گرچه به زیبایی تصاویر به دست آمده اذعان دارند، اما معتقدند این تحقیق از لحاظ علمی به صورت بنیادی، به دانش ما اضافه نمی‌کند. آنها می‌گویند که MRI انتشاری، یک شیوه تصویربرداری غیرمستقیم است که در آن به شیوه ریاضی، محمتمل‌ترین سمت جهت‌گیری یک سلول نشان داده می‌شود و بنابراین گرچه این شیوه یک تصویر بزرگ از کل مدارهای ماده سفید مغز به دست می‌دهد، اما وضوح لازم را ندارد و نمی‌تواند بگوید که یک راه عصبی دقیقا از یک قسمت مغز به کجا منتهی می‌شود.

منبع