جدید ترین عناوین خبری امروز
Registering new users is currently not allowed.
عملکرد مغز

عملکرد مغز چقدر شبیه کامپیوتر است؟

برای مدتها تصور می‌شد که  عملکرد مغز  شبیه به کامپیوتر است. اما این تصور غلط بود. مغز یک سیستم هوشمند است که از واحدهایی به نام نورون( سلول مغزی) ساخته شده است. نورون‌ها خودشان یکسری شاخک‌هایی دارند که از طریق آنها با نورن مجاور در تماس قرار می‌گیرند. در گذشته این تصور وجود داشت که هر کدام از این نورون‌ها به تنهایی هوشمند نیستند و صرفا ارتباط آنها با همدیگر است که یک ماشین پردازشگر داده‌ها را به نام مغز درست کرده است. در واقع حدود ۱۰۰ میلیارد نورون به صورت کاملا شبکه‌ای ( با واسطه سایر نورون‌ها یا به طور مستقیم با نورون‌های همجوار) درهم تنیده شده‌اند و یک سیستم هوشمند را بوجود آورده‌اند که در حال حاضر، در جهان هستی منحصر به فرد است و ما سیستمی بالاتر از آن هنوز نه یافته‌ایم نه ساخته‌ایم.

دهه‌ی ۱۹۸۰ میلادی، دهه‌ای بود که آغاز تصویر برداری‌های پیچیده‌تری از مغز و شناخت جدیدی از عملکرد مغز بود. تا پیش از آن ما دانش زیادی از درباره‌ی نورون‌ها نداشتیم، اما از آن موقع به بعد فهمیدیم همه‌ی نورون‌های مغز شبیه به هم نیستند و تفاوتی‌هایی بین آنها دیده می‌شود. یکی از آن تفاوت‌های مشاهده شده،  در ایجاد ولتاژ‌های الکتریکی تولید شده توسط هر یک از نورون‌ها بود. به بیانی دیگر وقتی هر کدام از نورن‌ها را به صورت منفرد تحریک می‌کردند ولتاژ‌های مختلفی از آنها تولید می‌شد. تفاوت در میزان برقی بود که هر سلول مغزی تولید می‌کرد. این مسئله اولین سرنخی بود که ما را به این نقطه رساند ممکن است هر کدام از نورون‌ها قادر باشند به طور منفرد، داده‌ها را پردازش کنند. در نتیجه چنین سیستم پردازشگر بیولوژیکی و عملکرد مغز ، بایستی بیش از آنچه فکر می‌کردیم قدرتمند باشد.

یکی از محقیقین این حوزه، خانم یوتا پویرازی ( Yota Poirasi ) در مقاله‌ای که به صورت اشتراکی با چند تن دیگر نوشته، توضیح داده است که ما تا حالا چقدر نورون‌های مغز و درندریت‌ها( شاخک‌ها)یی که از آنها بیرون آمده است را دست‌کم گرفته‌ایم. در واقع چیزی که او متوجه شد این بود که خود شاخک‌های عصبی به نوعی قابلیت پردازش کردن را دارند. او مدعی شده شاخک‌های سلولی خودشان یکجور ریزپردازنده هستند.  وی مدلی را طراحی کرد که در عکس زیر شاهد هستیم و به ما نشان داد که دندریت‌ها خودشان پردازش‌گرانی هستند در میان پردازش‌گران دیگر که نورون‌ها باشند. با این حساب، عملکرد مغز از آنی که فکر می‎کردیم بیشتر هم می‌شود.

عملکرد مغز و دندریت‌های مغزی

 

در این مدل نشان داه شده که دندریت‌ها، داده‌هایی که از نورون‌ها به آنها منتقل می‌شود را مجددا پردازش می‌کنند. این بدان معناست که داده‌های خروجی‌ سلول مغزی توسط دندریت‌ها تقویت شده و به سلول عصبی بعدی منتقل می‌شود. دقت محسابات مغزی در اینجاست که آشکار می‌شود.

نکته مهم اینجاست که اتصالات بین سلولی خودشان بعنوان مینی کامیپوتر‌ هستند و این اتصالات می‌توانند با فعالیت مغزی بیشتر فرد، بیشتر و بیشتر شوند. در واقع نیازی نیست خود سلول‌های عصبی افزایش پیدا کنند تا عملکرد مغز بالاتر برود بلکه فقط کافی‌ست اتصالات بین سلولی زیادتر شوند که می‌تواند به افزایش توانمندی‌های شناختی در انسان منجر گردند. به معنای واقعی مغز ما یک ابرکامیپوتر است.

تحولی در تعریف فردیت

با مقدمه‌ای که گفته‌ شد، مرزهای فردیت جابجا می‌شوند. اگر یک نورون به تنهایی هوشمند باشد آیا می‌توان آن را بعنوان یک فرد محسوب کرد؟ یک فرد از چه تعداد نورون شروع می‌شود و با چه تعداد نورون پایان می‌یابد؟ پاسخ به این پرسش، در دو سطح است. یک سطح عام و یک سطح نیز برای بیولوژِیست‌ها.

برای بیولوژیست‌ها پاسخ به سادگی و راحتی قابل گفتن نیست. مثلا یک ویروس دارای برنامه‌نویسی ست و می‌تواند خودش را تکثیر کند اما به تنهایی نه، بلکه به یک میزبان نیاز دارد در غیر این صورت هیچ فرقی با موجود غیر زنده ندارد و توانایی تکثیر و کپی کردن خودش را ندارد. یک ویروس وقتی تنهاست فرد نیست اما وقتی وارد یک سلول شد خودش یک فرد جداگانه می‌شود که توانایی‌های ایجاد تغییر و نیز تکثیر دارد.  یا  مثلا آمیب‌ها نیز دوران زیادی از زندگی خود را بعنوان یک سلول ساده می‌گذارنند اما وقتی  شرایط  برای آنها مطلوب شد، یک آمیب قادر است جمعیتی بسیار زیادی را تولید کند. اما چرا طبیعت به این گونه دسته بندی شده؟ از ارگانیزم‌های بسیار ریز تا ارگانیزم‌های پیچیده؟ از فردیت‌های متفاوت؟

دیوید کراکآور ( David Krakauer  ) و همکارانش، در موسسه سنتافه، تصویر مجددی از فردیت را رسم کرده‌اند. نظریه‌ی آنها به نام نظریه داده‌های فردیت، بیان می‌دارد که فردیت چیزی نیست که همیشگی و ثابت باشد بلکه در یک زمان موقت وجود دارد. تمرکز آنها بر روی این است که داده‌ها در یک موجود زنده‌ی دارای فردیت، چگونه در جریان قرار می‌گیرند؟ از نظر آنها، این جریان داده‌ها در طول زمانی نسبی است نه همیشگی.

همانطور که گفته شد، در این تئوری، فردیت بعنوان یک چیز ثابت و ایستا مطرح نمی‌شود بلکه یکسری فرآیند است. اگر آن فرآیندها وجود داشته باشند، می‌توان گفت فلان چیز یک فرد است. یا فلان چیز دارای فردیت است.  به بیانی ساده‌تر یک فرد یعنی یک فرآیند. این تعریف جدید از فردیت با آنچه که تاکنون ارائه می‌‍شده و یا تصور می‌شده تفاوت چشمگیری دارد. ما به این تعریف جدید عادت نداریم.

نظریه جدید فردیت، شامل سه اصل پایه است:

  • فرد می‌تواند در هر سطحی از حیات وجود داشته باشد. از یک زیرسلول تا مجموعه‌ی از سلول‌ها.
  • فردیت می‌تواند تودرتو( لایه لایه) باشد. یعنی یک فردیتی در فردیتی دیگر لانه گزیند.
  • فردیت می‌تواند یکپارچه باشد با درجه‌های مختلف.

با این تعاریف، فرد یعنی یک جریان. یعنی جاری بودن. آبگونه بودن. فردیت یک دامنه‌ی وسیعی از پدیده‌ها را در برمی‌گیرد، از یک  سیستم فیزیکی تا یک سیستم بیولوژِیکی. در این صورت سه نوع فردیت می‌تواند وجود داشته باشد.

اول: فردیتی که توسط محیط و فاکتورهای محیطی شکل می‌گیرد اما حاوی بیشترین داده‌های درونی است. یعنی به میزان زیادی داده‌ی ابتدایی درونش دارد ولی بعدها این داده‌ها توسط محیط، شکل و شمایل خاصی به خودشان می‌گیرند. این نوع فردیت را در انسان و پستانداران می‌توان دید.

دوم: فردیتی که شامل یک شکل مجموعه‌ای است. اجزای ریز در این مجموعه، هم با خودشان و هم با محیط در ارتباط بده بستانی هستند.

سوم: فردیتی که به طور کامل توسط محیط بیرون از خودش شکل می‌گیرد.

در رمان مشهور  سولاریس به نویسندگی استانیسلاو لم ، که فیلمی هم از آن اقتباس شده به کارگردانی تارکوفسکی، این فلسفه وجود دارد که کل سیاره‌ی زمین یک فرد است. کل زمین یک موجود ذی‌شعور است.  شاید شکل دیگری از این دیدگاه را شعر سعدی، شاعر پارسی زبان نیز بتوان دید که می‌گوید: بنی آدم اعضای یک پیکرند.

البته چنین دیدگاهی هنوز به نظر منطقی نمی‌رسد.  ذهنیت محدود بشری ما، در حال حاضر توان تصور چنین وسعتی از فردیت  را ندارد. دلیلش شاید به خاطر فلافسه‌  و دانشمندانی بوده که سعی داشتند همه‌ی چیزهای طبیعت را از هم بشکافند تا به ماهیت واقعی آن پی ببرند. چنین دیدگاهی برای سالهاست که در علم و فلسفه وجود دارد. هرچند کارکردهای خوب و کاربردی نیز داشته است و مفید بوده است و نمی‌توان منکر آن شد، اما مانع از این می‌شود که بتوانیم وسعت بزرگی به نام کره زمین را بعنوان یک واحد ذی‌شعور تصور کنیم.

ارتباطات درون فردی در یک فردیت

عملکرد مغز و ارتباطات درون فردی

آیا ارتباط سیستم‌های درون یک فرد بر عملکرد مغز او و رفتارهایش تاثیر دارد؟ برای مثال این سوال را مطرح می‌کنیم که چرا کمبود خواب کشنده است؟ چه ارتباطی بین خواب و مغز است؟ آیا بین مغز و دستگاه گوارش نیز ارتباطی وجود دارد؟

با بررسی و آزمایش روی موش‌ها، مشخص شده موش‌هایی که کمبود خواب داشته‌اند زودتر از موش‌هایی که کمبود غذا داشته‌اند مرده‌اند. یعنی کمبود عذا بر روی مرگ و کمبود خواب نیز بر روی مرگ فردیت تاثیر دارد.  کمبود خواب اگر به طور دائمی باشد باعث فرآیندی به نام اکسیداسیون سلول‌های مغزی می‌شود. جالب است بدانید  سیستم گوارشی نیز تحت تاثیر کم‌خوابی قرار می‌گیرد و در آنجا نیز فرآیند اکسیداسیون و تخریب سلولی رخ می‌دهد. در اینجاست که حداقل یک  ارتباط درون فردی بین دو سیستم عصبی و گوارشی مشخص می‌شود.

کمبود خواب این  بر هر دوی این سیستم‌ها تاثیر می‌گذارد و می‌تواند منجر به مرگ شود. نتیجه‌گیری‌های بدست آمده نشان دهنده‌ی این است سیستم گوارشی نقشی بیش از آنچه قبلا تصور می‌شد دارد، و عملکرد آن به نوعی به عملکرد مغز وابسته است و نیز برعکس. یعنی این دو سیستم در بدن، بر هم تاثیرات متقابل دارند. سلامتی هر دو سیستم برای سلامتی کلی  بدن مهم است. بیماری یکی باعث بیماری دیگری می‌شود.

با این تفاسیر، جایگزینی کامل یک سیستم هوش مصنوعی به جای انسان، اکنون کمی ساده‌لوحانه به نظر می‌رسد چرا که در طی فرگشت، سیستم عصبی و سیستم گوارشی انسان باهم در تعامل قرار گرفته‌اند. به بیانی دیگر مغز یا این ابرکامپیوتر جهانی، گاه تصمیم‌هایش را بر اساس تغییراتی که در سیستم گوارشی رخ داده تغییر می‌دهد. یعنی رفتارهای ما علاوه بر سیستم عصبی به سیستم گوارشی نیز مربوط می‌شود. خود سیستم گوراشی نیز پیچیدگی‌های فراوانی دارد. بنابراین تصور ساخت هوش انسانی بدون در نظر گرفتن سیستم گوارشی، تصوری ست که امروزه تاحدی زیر سوال رفته و جای کار بیشتری دارد.

 

ترجمه و تالیف اختصاصی مجله قرمز

منبع:   Quanta Magazine

دسته ها:
دیدگاه ها 0
Subscribe
اعلام کردن به
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

مقالات زیبایی

لوازم آرایشی
خرید لوازم آرایش اصل و با کیفیت از داروخانه آنلاین
45
اصل بودن ادکلن
روش های ساده برای تشخیص اصل بودن ادکلن کرید اونتوس
85
غذاهای سرشار از کلاژن
غذاهای سرشار از کلاژن که پوست شما را به گذشته خوب می برند
409
لوازم آرایشی
محصولات پیپا انتخابی مناسب در هنگام خرید لوازم آرایشی
227
درمان لک صورت
درمان لک صورت؛ راهنمای علمی درمان لک به همراه معرفی بهترین محصولات
422
اوره برای پوست
فواید اوره برای پوست؛ آیا می‌دانستید اوره هم لایه‌بردار است و هم مرطوب‌کننده؟
2,214

مقالات سلامت

مکمل برای آرتروز
۲۰ ویتامین و مکمل برای آرتروز که برای کنترل علائم مفید هستند
64
رژیم روزه داری متناوب
روزه داری متناوب، حافظه و عملکردهای شناختی را بهبود می‌دهد
93
بیماری کرونا
با تست کرونا در منزل نگرانی خود را کاهش دهید
135
مدفوع بدبو
اسهال و مدفوع بدبو نشانه چیست و چگونه می‌توان آن را رفع کرد؟
179
نوروپاتی محیطی
نوروپاتی محیطی چیست، انواع روشهای تشخیص و درمان آن چه هستند؟
91
استرس و بارداری
استرس و بارداری؛ استرس چگونه مانع از بارداری و رشد جنین می‌شود؟
76

مقالات آشپزی

شربت توت فرنگی
شربت توت فرنگی خانگی؛ تازه و آسان با طعمی دلپذیر
101
شیر جو دوسر خانگی
طرز تهیه شیر جو دوسر خانگی و انواع روشهای استفاده از آن
324
نان هندی خانگی
نان هندی خانگی ساده و آسان بدون نیاز به فر
804
ترافل شکلاتی
ترافل شکلاتی خوشمزه تقدیم به آنهایی که دوستشان داریم
285
گرام ماسالا
طرز تهیه ادویه گرام ماسالا در خانه با عطری عالی برای انواع غذاها
597
سس مایونز گیاهی
سس مایونز گیاهی و رژیمی برای آنها که به سلامتی خود اهمیت می‌دهند
893

مقالات تغذیه

رژیم فستینگ
رژیم فستینگ؛ آیا این رژیم برای لاغری و سلامتی موثر است؟
35
رژیم روزه داری متناوب
روزه داری متناوب، حافظه و عملکردهای شناختی را بهبود می‌دهد
93
تغذیه سالم
تغذیه سالم فقط به معنی افزایش سبزیجات و کاهش چربی‌ها نیست!
148
غذاهای سرشار از کلاژن
غذاهای سرشار از کلاژن که پوست شما را به گذشته خوب می برند
409
توت فرنگی
خواص توت فرنگی این دلربای اردیبهشتی؛ میوه ای کم قند و خوش طعم
95
خواب و چاقی
خواب و چاقی؛ تاثیر ریتم شبانه‌روزی بدن بر چاقی وسایر بیماری‌های مزمن
143