Home / آخرین اخبار / ریتمی ثابت برای هماهنگی نواحی مغز

ریتمی ثابت برای هماهنگی نواحی مغز

۱۶۰۸۲۵۰۸۴۸۵۳_۱_۹۰۰x600

نوروسافاری| عصب‌شناسان مرکز نخستینیان آلمان از چگونگی ارتباطات سلول‌ها در شبکه‌ی عصبی مغز پرده برداشتند. مغز مانند یک مرکز فرماندهی است که هر آنچه ما انجام می‌دهیم (تفکر، احساسات، فعالیت‌های حرکتی و …) را کنترل می‌کند. شبکه‌ای که با بیش از ۱۰۰ میلیارد سلول عصبی متصل به هم و بیش از ۱۰۰هزار میلیارد درگاه ارتباطی (سیناپس) سازوکار بروز این پدیده‌ها را فراهم می‌کند.

به گزارش نوروسافاری به نقل از وبسایت موسسه لایبنیتز، عصب شناسان موسسه لایبنیتز آلمان برای اولین بار آزمایشی ترتیب دادند که می‌تواند نحوه‌ی سازماندهی شبکه‌ی عصبی مغز و نحوه انتقال جریان اطلاعات بین نواحی مختلف مغزی را در سطح سلولهای عصبی، نشان دهد.

از مطالعات انجام شده روی میمون‌های رزوس، دریافتند که سلول‌های عصبی که در نواحی مختلف مغز کنترل حرکت‌های دست را به عهده دارند به واسطه‌ی گروه‌های عملکردی سازمان‌‌دهی شده‌، همکاری گسترده‌ای با هم دارند.
 
همچنین نشان داده‌اند که تعداد اندکی از سلول‌های عصبی که ارتباط بیشتری با سایرین داشته و نقش مرکزی در شبکه دارند (هاب‌ها) نقشی اساسی در سازمان‌دهی جریان اطلاعات دارند. این هاب‌ها به واسطه‌ی ارتباط گسترده‌ای که بایکدیگر دارند نقش یک ستون فقرات را در مسیرهای ارتباطی بازی می‌کنند.

نکته جالب توجه اینجاست که نحوه‌ی ارتباط هاب‌ها با یکدیگر با سایر سلول‌ها متفاوت است. فعالیت‌ منظم و دوره‌ای هاب‌ها که با هم همگام شده باشد، پردازش اطلاعات را بین هابها ممکن می‌سازد.
از این مشاهده می‌توان چنین برداشت کرد که سلول‌های عصبی با همدیگر همگام می‌شوند تا با متصل کردن عملکردی نواحی مختلف مغز، وظایف در نظر گرفته شده برای مغز را به انجام برسانند.

فعالیت‌های منتسب به مغز مانند:‌ تفکر، یادآوری، ادراک و کنترل حرکت، فقط و فقط برخواسته از فعالیت شبکه‌ی سلول‌های عصبی است. تحقیقات بسیاری روی این موضوع تمرکز کرده‌اند تا چگونگی ساختار این شبکه ها را روشن سازند.

 با استفاده از رویکردهای مبتنی بر نظریه‌ی گراف و ابزارهای مطالعات مغز مانند الکتروانسفالوگرافی (EEG) و تصویربرداری عملکردی به روش تشدید مغناطیسی (FMRI)‌ مشخص شده است که سلول‌های عصبی در نواحی مختلف مغز به صورت شبکه‌های پیچیده سازمان‌دهی شده‌اند،که همین ساختار پیچیده،باعث پردازش سریع اطلاعات با حداقل خطا می‌شود. اما امکان بررسی رفتار تک سلول‌ها به کمک این ابزارها ممکن نیست در حالی که برای فهم چگونگی پیدایش برخی بیماری‌های عصبی مانند اسکیزوفرنی و اوتیسم داشتن چنین اطلاعاتی در سطح شبکه عصبی ضروری است.

مطالعه در سطح سلول عصبی
بنیامین دان از آزمایشگاه نوروبیولوژی موسسه‌ی فوق گفت: هدف ما در این مطالعه در ابتدا پیدا کردن ارتباط بین سلول‌های عصبی است که در نواحی مختلف مغز قرار گرفته‌اند و پس از آن این که دقیقا طریقه‌ی سازمان‌دهی جریان اطلاعاتی که بین سلول‌های عصبی که در نواحی جداگانه مغز قرار گرفته اند به چه صورت است. برای این منظور به سه میمون گرفتن جسم خاصی را آموزش دادیم و در حین انجام این کار فعالیت سلول‌های عصبی در سه ناحیه‌ی مجزای مغز: قشر قدامی درون‌آهیانه‌ای (AIP) ، قشر پیش‌حرکتی (F5) و قشر حرکتی اولیه (M1) با آرایه‌ای از میکروالکترود‌ها اندازه‌گیری کردیم. این نواحی مورد اشاره در مغز شبکه‌های عصبی را تشکیل می‌دهند که کنترل برنامه ریزی و اجرای حرکات دست را به عهده دارتد.

سلول‌های عصبی در هاب‌ها هماهنگ فعالیت می‌کنند
 طبق یافته‌ی پژوهش‌گران سه ناحیه‌ی اشاره شده در مغز شبکه‌ای به شدت درهم تنیده را تشکیل می‌دهند که می‌توان به زیر بخش‌های عملکردی (ماژولها) کوچکتر تقسیم‌شان کرد. جالب اینجاست که این واحدها را نمی‌توان به صورت کامل متعلق به هیچ‌یک از سه ناحیه دانست. ۸۴ درصد واحدها به یک ناحیه محدود نشده‌اند و سلول‌های عصبی دو ناحیه دیگر را نیز شامل می‌شوند. علاوه بر این سلول‌های خاصی هستند که نقش مرکزیت و محوری دارند. این سلول‌ها یا هاب‌ها اتصالات نامتناسب بیشتری نسبت به سایر سلول‌ها دارند. بنیامین دان ادامه داد:‌ به دلیل وجود اتصالات فراوان نوعی قطب (RICH-CLUB) در سطح شبکه های سلولی تشکیل می‌دهند که می‌تواند در مسیریابی و سازمان‌دهی جریان اطلاعات در شبکه استفاده شود.

طبق مشاهدات پژوهشگران قطب‌ها به صورت هماهنگ با یکدیگر فعال می‌شوند و با همین آهنگ با سراسر شبکه در ارتباط هستند. این در حالی است که فعالیت سایر سلول‌های عصبی اساسا نامنظم و غیرهماهنگ است. بنیامین دان افزود:‌ما اولین گروهی هستیم که نشان داده‌ایم فعالیت هماهنگ در فرکانسی ثابت در هاب‌ها و قطب‌ها یکی از ویژگی های مهم و اساسی هاب‌ها است و در سازمان‌دهی جریان اطلاعات نقشی اساسی دارد. بنیامین دان نتایج این تحقیق را در این جمله خلاصه کرد:‌ به نظر ما همگامی سلول‌های عصبی سازوکاری را فراهم می‌کند تا سلول‌های عصبی سرتاسر مغز ارتباطی سریع و پایدار باهم داشته باشند. بنابراین حتی گروه‌های سلول‌های عصبی که در شبکه های مغزی در فاصله دوری از هم قرار گرفته‌اند می‌توانند از نظر عملکردی با هم در ارتباط قرار بگیرند تا فعالیت یا فکر خاصی را انجام دهند.

در آینده می‌توان از این پژوهش برای فهم بهتر بیماری‌های عصبی مانند اسکیزوفرنی و اوتیسم که بر اثر اختلالاتی که در همگامی سلول‌های عصبی و تغییراتی که در ساختار شبکه عصبی مغزایجاد می‌شود، کمک گرفت. داشتن اطلاعات دقیقی از این فرایندها در مغز، برای توسعه‌ی درمان‌های جدید بسیار مهم است.

ترجمه:‌علیرضاکاووسی – وبسایت نوروسافاری

لینک گزارش این پژوهش در ژورنال e-life:

Uniting functional network topology and oscillations in the fronto-parietal single unit network of behaving primates

لینک خبر در وبسایت موسسه لایبنیتز:

Nerve cells with a sense of rhythm

Check Also

سه مساله بحث برانگیز علوم اعصاب

مطالب مرتبط: کارگاه آموزشی “نقشه برداری کارکردی مغز در سطح شبکه های عصبی” Brain Activity …

۶ comments

  1. با سلام و احترام شایسته. و سپاس از تلاش ارزنده شما.
    متاسفانه نظریه اندیشمندی مغز انسان ساده لوحانه ترین و در عین حال زیانمند ترین نظریه علمی تاریخ انسان بوده است که امروزه یکی ازعلل مهم نابسامانیها وخطرات نابودکننده پیش روی سیاره ما و بشریت است. آنچه عرض شد حاصل ببشتر از پنجاه سال تحقیق و آزمایش های علمی است. هنگامی که تقریبا دویست سال پیش مایکل فارادی برای نخستین بار اعلان کرد ماهیچه ها منشاء تولید جریانهای الکتریکی در اعصاب هستند، متاسفانه همه شرایط زمانی و مکانی وذهنی جامعه برای توجه نکردن به این نظریه کلیدی فراهم بود، تا نظریه یک پژوهشگر ساده لوح وجوینده شهرت و ثروت راکه به محض رصد کردن امواج مغزی با EEG فریاد یافتم یافتم سر داد که مغزراندامی اندیشیمند و دارای مدیریت رفتار انسان معرفی میکردبپذیرند.. در حالیکه اولا،اندیشه اساسا( مقایسه اندازه های همجنس) است که بطور غیر ارادی و بصورت تبادل خاطرات میان ماهیچه ها انجام میگیرد. و ثانیا، خاطرات که توده ای مرتبط بهم وبشکل نانوکهکشان هائی از الکترون ها در ماهیچه ها قراردارند ساختمان و مهندسی وتشکیل وآرایش های سلولی مغز را ( که اندامی غیر زنده است ) انجام داده ورشد میدهند. آزمایش های درستی آزمائی بسیاری برای اثبات صحت نظریه ای که ارائه نمودم وجود دارد که هر گونه تاخیر در آن به گونه ای بی توجهی به سرنوشت خطیر جامعه انسانی در مقطع کنونی است. در این میان میتوان مغز را بسیار شبیه به مراکز تلفن شهری تشبیه نم د که مرکزی ورودی خروجی و بی اختیار خاطراط ماهیچه ها را بدون هر گونه دخالتی با یکدیگر مرتبط میکند. آدرس دهی خاطره ها نیز وابسته به ویژگی های الکتریکی مشترک میان آنهاست.
    با سپاس گذاری دوباره از انتخاب پیشه ای که در آن میکوشید.تا انعکاس دهنده صدای این برادرتان باشید. با ارادت و احترام درخور. منصور عباسی. پژوهشگرعلوم پایه و الکترونیک.

    • دکتر میر شهرام صفری/Dr. Mir-Shahram Safari

      ممنون جناب عباسی. نظریه قابل بحثی هست. در صورت صحت، باید در صورت قطع عضو بخشی از حافظه پاک بشه. این طور هست واقعا؟

      • با درود
        در حال نوشتن پاسخ بودم که پرسش حضرتعالی را در یافت کردم. بنا بر این ادامه ندادم تا در این یادداشت اشاره هائی به پرسش ضروری و حساس شما تقدیم کنم.
        قطعا پاسخ بله است. اما به دلایلی شناخته شده و قابل ارائه در برخی موارد کمی نا محسوس و در موارد ی باعث هنگ کردن اندیشه میشود، به ویژه هنگامی که کسی خاطره ای مهم را تعریف میکند بطور ناگهانی بی حرکت شده و متناسب با موضوع پس از زمانی کوتاه یا طولانی بهجمع باز گشته و به اشاره به حادثه ای ، از آن به عنوان علت بروز فراموشی یاد میکند. و در برخی نبز به شکل غش وتشنج که ناشی از اتصالات نا هنجاروغلط دو یاچند رشته عصبی در پروسه ترمیم بوجود آمده است که باعث آدرس دهی های اشتباه میگردد.
        صحت نظریه بنده قطعی است و بیشتر ۲۲سال گذشته را صرف درستی آزمائی کرده ام. در این باره هزاران صفحه مطلب نوشته ام استاد بزرگوار. با سپاس بیکران.

        • با تشکر از کامنت. نوشته هاتون در فضای مجازی در دسترس هست؟

          • سلام.
            در واقع علت تقدیم نوشتم به شما برای تقاضای مشورت و کمک و همکاری جنابعالی درچاپ اولین مقاله مشترک در رسمی ترین مرجع ذیصلاح بود و هست. که البته لازمه موضوعات اصولی دیگه ای که البته پر شمار و همگی حائز اهمیت هستند در مقاله نخست ارائه بشه که بعضی ها برای بقیش پیش دستی نکنند.دردرجه اول بخاطر سرزمینمون نه امتیازات دیگه. این نظریه در همه امور و مشکلات زندگی انسانها انقلابی جهانی راه میندازه قطعا.که ابتدا کسی حدسشم نمیزنه و همینه که باعث شده چند دهه سکوت کنم تا یک شخصیت ذیصلاحیت پیدا کنم. و بعضی از پیامد های اجتناب ناپذیرشو مورد مشاوره قرار بدم. اگر که موافق باشین با جنابعالی شروع کنیم و شما هم نظر بدین که آیا لازمه همه موضوعات مربوط رو اول مطرح کنیم یا نه.
            اگر مایل باشین با یک خط ایمن مکالمه ای داشته باشیم کار آسون تر میشه. لذا محض احتیات شماره میدم حضورتون.
            ۹۸۹۲۱۴۰۷۴۰۲۸+
            سپاسگذارم. م.عباسی

          • سپاسگزارم خدمتتون تماس میگیرم

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *