کلاستروم ناحیه مرموز مغز برای ساماندهی پیچیدگی است!

به گزارش گروه دانش و فناوری اقتصاد ۱۰۰ و به نقل از تکراتو، در زیر قشر بیرونی و چروکیدهٔ مغز، ناحیه‌ای عمیقاً مرموز به نام کلاستروم قرار دارد؛ مدت‌هاست که دریافته‌ایم این منطقه به تبادل سیگنال‌ها با بخش‌هایِ زیادی از قشر مغزی که مسئول استدلال متعالی و تفکر پیچیده هستند، مرتبط است. به دلیل ارتباطات گسترده کلاستروم، دانشمند افسانه‌ای دکتر فرانسیس کریک، مشهور به کشف کلاستروم در دی‌ان‌ای، برای اولین بار در سال 2005 فرض کرد که کلاستروم همان پایگاه آگاهی است. به بیانی دیگر، منطقه‌ای از مغز که امکان آگاهی از خود و پیرامون‌مان را فراهم می‌سازد.

بیشتر بخوانید: بدر زیر کلاستروم این قشر بیرونی و چروکیده مغز چه می‌گذرد؟

امّا آزمایش‌های تجربی چیز دیگری به ما می‌گویند. پژوهشگرانِ دانشکده پزشکی دانشگاه مریلند اکنون بر این باورند که ادعای کریک ممکن است نادرست بوده باشد: آنها نظریه جدیدی، – مبتنی بر داده ها‌- ایجاد کردند که کلاستروم را بیشتر شبیه یک مسیریاب (روتر) اینترنت پرسرعت می‌داند که دستورات اجرایی را دریافت می‌کند. به عبارتی دیگر، این ناحیه از مغز «مرکز المراکز» قشر مغزی است که افکار پیچیده را برای ایجاد «شبکه» در قشر مغز صورت‌بندی می‌کند. همانطور که اشاره کردیم کلاستروم مانند یک روتر عمل کرده و این شبکه‌ها را هماهنگ می‌سازد تا با هم کار کنند و بسیاری از وظایف شناختی گوناگونی را که ما به صورت لحظه به لحظه در زندگی روزمره انجام می‌دهیم، انجام دهیم!

درک اینکه چگونه مغز این شبکه‌ها را در قشر مخ، از طریق کلاستروم تشکیل داده و هماهنگ می‌کند، مهم است، زیرا شبکه‌های نامنظم ویژگی‌ای معمولی در بسیاری از اختلالاتی مانند اعتیاد، بیماری آلزایمر و اسکیزوفرنی هستند. این بینش ممکن است منجر به درمان‌های بهتری برای رسیدگی به اختلال عملکرد شناختی در این بیماری‌ها شود. دکتر برایان ماتور، دانشیار داروشناسی در دانشگاه مریلند، گفت:

«مغز پیچیده‌ترین سیستم شناخته‌شده در جهان است. چنین پیشرفت‌های نظری‌ای مبتنی بر داده است که دانش ما را به سمت استفاده از این پیچیدگی برای بهبود زندگی انسانی سوق می‌دهد. احتمالاً کلاستروم قوی‌ترین ساختار مغزی و پنجره‌ای است به سوی معمای مغز، یعنی ذهن آدمی.»

دکتر برایان

گفتنی است که یافته‌ها و فرضیه جدید آنها در 30 سپتامبر 2022 در Trends In Cognitive Sciences منتشر شده است.

دانشمندان چطور فهمیدند که کلاستروم آن‌چنان که دریک گفته بود پایگاه آگاهی نیست؟

کوشش‌هایی برای شناسایی نقش دقیق کلاستروم انجام گرفت. دکتر ماتور و همکارانش سلسله آزمایش‌‌های جدی‌ای را روی حیوانات و انسان‌ها انجام دادند. در یک آزمایش از روش‌های علوم اعصاب مدرن برای خاموش کردن کلاستروم در موش‌های هوشیار استفاده شد. این موش‌ها هوشیاری خود را از دست ندادند و به طور معمول به دُور و بَرِ خود می‌دویدند؛ ضربه‌ای به نظریه کریک!

در وهلهٔ بعد، پژوهشگران به موش‌ها یک تکلیف شناختی ساده و دشوار دادند و نحوه واکنش آنها را هنگام خاموش شدن کلاستروم مقایسه کردند. به طور معمول، موش‌ها قادر به انجام کارهای ساده و دشوار هستند. با این حال، وقتی پژوهشگران کلاستروم را خاموش کردند، موش‌ها دیگر نمی‌توانستند کار دشوار محوله را انجام دهند.

دکتر ماتور با تعجب که آیا این یافته با انسان مرتبط است یا خیر، با همکارانش دکتر دیوید سمینوویچ، پروفسور علوم اعصاب در دانشکده دندانپزشکی مریلند، و دکتر فرد بارت، دانشیار روانپزشکی و علوم رفتاری در دانشگاه هاپکینز همکاری کرد. این سه نفر یک مطالعه تحقیقاتی ترتیب دادند که در آن به اسکن‌های مغزی MRI عملکردی داوطلبان سالمی که درگیر کارهای ذهنی ساده یا پیچیده بودند، پرداختند.

در نتیجه، پژوهشگران مشاهده کردند که کلاستروم آنها فقط هنگام انجام نسخه دشوار کار «روشن» می‌شود. و در حقیقت امر، این درهم‌کنش همزمان با فعال شدن شبکه‌ای در قشر درگیرِ نیروی شناختی عملکرد کلی را بهبود می‌بخشید . با این حساب، ضربه‌ای دیگر به نظریه آگاهی کریک!

کلام آخر

دکتر ماتور گفت که ضربه سوم به نظریه کریک زمانی اتفاق می‌افتد که آزمایش‌های دیگری از نظریه عملکرد کلاستروم پشتیبانی کنند. با انجام این کار، دکتر ماتور و همکارانش اکنون به دنبال درک این هستند که چگونه کلاستروم یاد گرفته و با سازماندهی شبکه‌های قشر مغز به کمک نیروی شناختی بر می‌آید.

مارک تی گلدوین، معاونت دانشکده در امور پزشکی، گفت: درک اینکه مغز چگونه، از طریق کلاستروم، این شبکه‌ها را به شکل انعطاف‌پذیر هماهنگ می‌کند ضروری است، چرا که با شناخت این ساز و کار می‌توان برای درمان زوال شناختی که در اعتیاد، بیماری آلزایمر و اسکیزوفرنی اتفاق می‌افتد، تمهیداتی در نظر گرفت.