ساختار “شبکه مغز” ثابت نیست

MacTavish · 15/1/20

بیگ بنگ: بر اساس مطالعه‌ای که توسط محققان دانشگاه ایالتی جورجیا انجام شده، شکل و پیوستگی مغز (نواحی متمایز مغز که با همدیگر برای انجام وظایف شناختی پیچیده کار می‌کنند) میتواند با گذشت زمان دستخوش تغییرات بنیادی و متناوب قرار بگیرد. این یعنی برهمکنش و ارتباط میان سلول‌های عصبی زمینه را برای پیدایش شبکه‌های مغزی فراهم می‌کند.

محققان این نمایش گرافیکی از پیوستگی فضایی را برای صفحه اول مجله طراحی کرده‌اند.
به گزارش بیگ بنگ، محققان از مدت‌ها پیش تصور میکردند که این شبکه‌ها به لحاظ فضایی ثابت و ساکن هستند و مجموعه ثابتی از مناطق مغز به هر شبکه کمک می کند. اما در مطالعه جدیدی که در «Human Brain Mapping» منتشر شده، محققان به شواهدی دست یافتند که نشان می دهد شبکه‌های مغزی به لحاظ فضایی و کارکرد سیال هستند. محققان داده‌های عکسبرداری مغزی «ام آر آی» را گرداوری کردند تا تصاویری از فعالیت شبکه با گذشت چند دقیقه تهیه نمایند. آنان شاهد تغییرات سریعی در کارکرد، اندازه و موقعیت شبکه‌ها بودند.

«امین ایرجی» دانشمند در مرکز تحقیقات و علوم داده و عکسبرداری عصبی «TReNDS» و نویسندۀ ارشد مقاله گفت: «اگر فرض را بر این بگذاریم که هر کدام از نواحی مغز با گذشت زمان به شیوه‌ای یکسان با سایر بخش‌های مغز به برهمکنش می پردازد، خیلی ساده انگارانه اندیشیده‌ایم.» از دیگر افراد دخیل در این مطالعه میتوان به وینس کولیون پروفسور برجسته روانشناسی و مدیر مرکز TReNDS و جسیکا ترنر استادیار روانشناسی اشاره کرد. محققان به این نتیجه رسیدند که ویژگی‌های فضایی شبکه مغز با گذشت زمان تغییر پیدا می کند و در همین پروسه، ارتباط مغز با سایر شبکه‌های مغز تداوم می پذیرد.

آقای ایرجی اظهار داشت: «میتوانید فرض کنید مغز مثل سازمانی است که کارمندان در آن با یکدیگر به همکاری می‌پردازند تا کل سیستم بطور موثر کار کند. ما برای مدتی طولانی این پیش فرض را در ذهن داشتیم که شبکه‌های مغز مثل دپارتمان یا اداره هستند و افراد یکسانی هر روزه کارهای یکسانی را به انجام می رسانند. اما این طور پیداست که افراد به شبکه‌ها وارد شده و از آن خارج می شوند و کارهای مختلفی را هم انجام می دهند.»

ایرجی در ادامه گفت: «صرف‌نظر از این تغییرات کارکردی و فضایی میتواند به درک ناقص و نادرست از مغز منجر شود. بگذارید فرض کنیم پیوستگی عملکردی میان دو ناحیه را در زمان‌های مختلف مورد اندازه‌گیری قرار می دهیم و شاهد مقداری تغییر می‌شویم. در دیدگاهی میتوان گفت که قدرت پیوستگی مرتبط با یک وظیفه خاص با گذشت زمان تغییر پیدا می کند. اما چه می شود اگر همان ناحیه مسئول انجام وظایف مختلف در زمان‌های مختلف باشد؟ شاید در این افراد افراد مختلفی در روزهای مختلف وجود دارند و به همین خاطر است که شاهد تفاوت‌هایی در ارتباط می شویم.»

یافته‌های محققان بر پایه مفهوم «chronnectome» قرار دارد؛ مدلی از مغز که در آن الگوهای پیوستگی کارکردی با گذشت زمان تغییر می کنند. کولیون این مدل را در سال ۲۰۱۴ معرفی کرد. دانشمندان همچنین این مسئله را بررسی کردند که آیا شبکه‌های مغزی در میان افراد مبتلا به اسکیزوفرنی و افراد شاهد سالم فرق دارند یا خیر. همچنانکه آنان تفاوت‌هایی را میان دو گروه پیدا کردند، به این مسئله هم اشاره کردند که این تفاوت‌ها بصورت مداوم و سازگار روی نمی دهند. لذا باید به این تغییرات گذرا توجه نمود.

ایرجی در پایان بیان کرد: «اکثر مطالعات قبلی به بررسی فعالیت میانگین شبکه با گذشت زمان پرداخته‌اند. اما وقتی به این میانگین نگاه می کنید، همۀ آن نوسان‌های کوچک را کنار می گذارید که میتواند تفاوتی میان افراد سالم و افراد مبتلا به اختلال‌های مغزی ایجاد کند.»