انرژی لازم برای فعالیت مغز ما به اندازه ی مصرف یک لامپ معمولی است

ژانویه 10, 2013

نشریه دی ولت

برگردان علی محمد طباطبایی

ravenous_brain_rect

مغز با سی وات انرژی جهان هایی خلق می کند که سریع ترین کامپیتورهای ما فقط می توانند خوابش را ببینند: وولف سینگر کاشف مغز است و مطالب شگفت انگیزی از تحقیقات علمی خود برای تعریف کردن دارد.

مغز از عناصر ساده ای تشکیل شده است که به کمک آنها تعداد غیر قابل شمارشی اتباطات ایجاد می کند. رازهای این معجزه ی خود تنظیمی هنوز هم به طور کامل گشوده نشده است. وولف سینگر محقق فیزیولوژی اعصاب در موسسه تحقیقاتی ماکس پلانک در بخش تحقیقات مغز در فرانکفورت زندگی خود را وقف بررسی های علمی این عضو یگانه و بی مانند کرده است. در گفتگو با آلکساندر کلوگه آنها وارد یک بحث فلسفی می شوند.

آلکساندر کلوگه: به نظر می رسد که مغز دارای یک راز است. بفرمائید که این کدام است؟

وولف سینگر: راز مورد نظر شما را می توانم همکاری متقابل بنامم، زیرا تمامی عملکرد ها در مغز، چه فعالیت های مربوط به ذخیره سازی اطلاعات و چه عملکردهای برنامه ای اش، همگی به نوعی عملیات هماهنگ کننده هستند، و تمامی آنها به طریقی جامه ی عمل می پوشند که سلول های عصبی با یکدیگر درگیر ارتباطات می شوند. آنچه در مغز روی می دهد قابل مقایسه با یک کامپیوتر نیست، که معمولاً به عنوان استعاره ای اشتباه برای مغز به کار می رود.

در مغز نمی توان میان بخش های جداگانه برای عملیات محاسبه ای، ذخیره ی برنامه ای و داده ای و از این قبیل تفاوت قائل شد، بلکه در اینجا فقط نویرون ها وجود دارند و ارتباطی که با هم تشکیل می دهند. و شیوه ای که آنها با هم در ارتباط قرار گرفته اند را ما معماری کارکردی می نامیم، و در اینجاست که تمامی رازها قرار گرفته اند، زیرا درجات آزادی قابل درک اند، تنها چیزهایی که دچار تغییر می شوند این که کجا با کدام نقطه در ارتباط قرار گرفته، و یا این که پیوند ها تا چه اندازه قوی یا ضعیف اند و این که آیا آنها خاصیت جلوگیری کننده دارند یا تحریک کننده، که البته آنها غالباً تحریک کننده اند. و به کمک این جعبه ی اسباب بازی لگو، تکامل (Evolution) موفق به سرهم کردن قشر مغز شده است.

کلوگه: اما هنگامی که پیشینیان خود را در نظر گیریم، یعنی آن شانزده جد بزرگ تا شارلمانی، آنگاه خواهیم دید که ارتباطاتی که موجود است حقیقتاً عظیم و باورنکردنی است.

سینگر: بله. ما تمامی میراث فرهنگی خودمان را در مغزمان همراه می بریم. و این را نیز می دانیم که به لحاظ ژنتیکی از دوره ی انسان های غار نشین در 30 الی 40 هزار سال پیش تغیرات قابل توجهی در ما روی نداده است.

کلوگه: یعنی سخت افزارها بدون تغییر مانده اند.

سینگر: در درجه ب اول سخت افزارها یا ساختارها. اما باید اضافه کنیم که مغز انسان از زمان تولد تا 25 سالگی اش به لحاظ ساختاری تکامل می یابد. تارهای عصبی در قشر مغز ابتدا پس از تولد شروع به رشد می کنند. در کودکی که تازه زاده شده است البته یاخته های مغزی اش موجودند، اما هنوز با هم درون یک شبکه در حالت ارتباطی قرار نگرفته اند. نوزاد البته لبخند می زند، اما دستور آن از قشر مغز نمی آید. آنگاه تارهای بیشماری رشد می کنند و در درون فضای مجازی که به طور ژنتیکی از پیش تعیین شده است ارتباط های جدیدی می سازند. و سپس نوبت به یک فرآیند مهم می رسد، آنچه برای تکامل فرهنگی بشر بسیار تعین کننده بوده است، و آن این که بسیاری از این ارتباط ها دوباره دچار فروپاشی می شوند و فقط آنهایی باقی می مانند که می توانند خود را در میان یک زمینه و شرایط کارکردی حفظ کنند.

کلوگه: گزینشی دشوار یا بلکه یک تکامل ویژه؟

سینگر: مغز انسان همراه با یک نقشه ی ساخت ژنتیکی به دنیا می آید، و این دستورالعمل را دارد که بگذارد ارتباط های بسیاری ساخته یا به عبارتی رشد کنند. در این حال ژن ها به نحو اجمالی و غیر دقیق تعیین می کنند که کدام یک با کدام دیگری درگیر ارتباط شوند، اما نکته این جاست که ارتباط های ظریف و حساس قشر مغز تقریباً به شکل اتفاقی رشد می کند. آنگاه هرکدام از آنها نشان دادند که مفید هستند باقی می مانند. قاعده ی گزینش را هم که می شناسیم: نویرون ها یا یاخته های عصبی که به یکدیگر مرتبط هستند همراه هم نیز به تحریک می پردازند. ارتباط هایی که با هم همبسته و فعال اند و دارای یک نقطه ی ارتباطی هستند، باقی می مانند. اما چنانچه ارتباط چندانی با هم نداشته باشند، دوباره از بین می روند.

به توسط نمونه هایی از فعالیت هر انسانی، تعین می شود که کدام نقطه می تواند با نقطه ی دیگر در ارتباط قرار گیرد، یعنی بیش از هر چیز منوط به این که ما چه می کنیم، چه ارتباط متقابلی با جهان خارج داریم، از طریق آزمایش و خطا چه می آموزیم، و چگونه تربیت و بزرگ می شویم. یک چنین ارتباطی در لحظه ی مناسب، عملی در حد ریزجراحی است، زیرا به توسط آن ارتباط های بخصوصی تثبیت شده و ارتباط های دیگر پیوندشان از هم جدا می شود. و سپس تا تقریباً بیست سالگی این ساختار شکل نهایی خود را به دست می آورد. در این حال فرآیند مورد بحث ما دیگر پایان یافته و باید با سخت افزاری که بوجود آمده است تحت تأثیر عوامل اجتماعی و فرهنگی به زندگی خود ادامه دهد.

اما برای روان کاوان این خودش معضل بزرگی است. البته انسان ها از آن به بعد همواره می توانند نکات بیشتری هم به آموخته های خود اضافه کنند. یعنی به این ترتیب که در مغز ارتباط ها تقویت می شوند یا تضعیف می گردند. در واقع آنها هنوز هم به فعالیت بیرونی انسان وابسته اند. با این وجود هنگامی که ساختار مورد بحث شکل نهایی را گرفته باشد، نویرون هایی که با هم ارتباطی تشکیل نداده اند دیگر نمی توانند ارتباط تازه ای ایجاد کنند.

کلوگه: شما جایی گفته بودید که مغز ارکستر بزرگی است بدون رهبر.

سینگر: بله.

کلوگه: آنچه شما اینجا برای ما توضیح دادید واقعاً یک ارکستر است. اما این که آنها آثار موتزارت، واگنر یا شوئنبرگ را اجرا می کنند، بعد از بیست سالگی است که تعیین می شود.

سینگر: بله، آنها می توانند از آن بعد به دانسته های خود مقدار زیادی بیفزایند، لیکن از این سن به بعد برای نصب مهارت های بخصوصی دیگر امکانات چندانی وجود ندارد.

کلوگه: وقتی در ابتدا شیپوری در کار نیست، بعداً هم در کار نخواهد بود. بله؟

سینگر: می گویند آنچه هانس کوچولو یاد نگیرد، هانس بزرگه هم هرگز نخواهد آموخت. اما این فقط تا اندازه ای درست است. برای مهارت های بسیار ماهرانه. مثلاً دوچرخ سواری، آن جور ابتدایی هم که نخست به نظر می رسد نیست. یا برای این که بتوانیم بسیار ماهرانه آلات موسیقی را بنوازیم، میدانیم که باید از سن کم آغاز کنیم. در خصوص استادان مسلم ویولون، که قبل از هفت یا هشت سالگی شروع به نواختن کرده اند، بخش مخصوص دست در قشر مغز در مقایسه با کسانی که تمرین ویولون نداشته اند به فضای به مراتب بیشتری نیاز دارد. در خصوص افراد بالغ نیز حد و مرزهایی در این خصوص وجود دارد. اگر شما در این سنی که دارید تصمیم بگیرید که تردستی یاد بگیرید، پس از گذشت چند ماه می توان مشاهده کرد که نواحی قشر مغز که شما برای تردستی نیاز دارید، کمی از نظر قطر افزایش یافته اند و علتش هم این است که ارتباط هایی که از پیش وجود داشته اند تقویت شده اند، اما مغز شما نمی تواند در این سن و سال ارتباط های جدید برای این فن بسازد. و اغلب این جریان معکوس هم می شود. یعنی چنانچه به انجام تمرینات دیگر ادامه ندهید، پس از چند ماه دوباره آن چه تقویت شده کاهش می یابد.

کلوگه: شما می گوئید که این عضو بسیار پیچیده و خود تنظیم کننده در تاریخ بشر سابقه ی دیرینه ای دارد. 9000 سال قبل از مسیح، پیش از انقلاب کشاورزی موجود بوده.

سینگر: بله. و البته بر مبنای ژنتیکی نصب شده و به کار خود ادامه می دهد. طرح کلی آن به این گونه بوده است که تا سر حد ممکن مقتصدانه کار کند، فقط به 30 وات انرژی نیاز دارد و از این جهت حقیقتاً شگفت انگیز است.

کلوگه: فقط 30 وات!

سینگر: بله، این مقدار زیادی نیست، در حد یک لامپ معمولی است. پیشینیان ما در فرهنگ های خود هنوز هم مفهومی از « خودِ خودتعین کننده یا خودمختار » نداشتند که البته در فرهنگ های خاور دور هنوز هم تا حدی به همین نحو است. من نباید بگویم « هنوز هم » ، زیرا این سخن من احساسی از حرکت به سوی نوعی تکامل را در ذهن شنونده القاء می کند، که شاید اصلا وجود نداشته باشد. از آنجایی که آنها این « من خود مرکز » را که می خواهد خودش تعین کننده باشد به لحاظ فرهنگی هنوز بوجود نیاورده اند، مسئولیت آنچه را که خود انجام می دهند از خود سلب می کنند. اما بالاخره باید کسی را مسئول آن کارها دانست و آنوقت اولین چیزی که به ذهن آنها می رسد یک مقام الهی است. این آن چیزی است که مرا مسحور می سازد: گویی که آنها با ذکر این دلیل خود را آگاهانه دچار توهم کرده اند.

کلوگه: و هنگامی که یک بیگانه می آید و خدایان را مورد توهین قرار می دهد و می رنجاند، از دست آنها کار دیگری برنمی آید مگر حمله کردن به او. به لحاظ تکاملی این بی فایده است. وقتی آسوری ها فاتحین هستند و قدرت را در دست دارند، پس بهتر است من تظاهر کنم. من هنگامی می توانم به زندگی خود ادامه دهم و کودکان بیشتری داشته باشم که دست به حیله گری زده و ظاهر خوبی به خودم بدهم تا از عواقب بد جلوگیری کرده باشم. خودآگاهی محصول ترفند است، حاصل نیازمندی هاست. باید خود را مخفی کرد و نقابی به چهره زد.

سینگر: می گویند برای آن که بتوان دروغ گفت باید به یک « تئوری ذهن » مجهز بود. من باید بتوانم تصور کنم که در مغز شما چه می گذرد، تا بتوانم شما را فریب بدهم. در حال حاضر محققین بسیاری در حال بررسی این موضوع هستند که آیا حیوانات می توانند دست به فریب کاری بزنند، زیرا این می تواند به عنوان یک معرف یا راهنما جهت یافتن « تئوری ذهن » عمل کند، چیزی که در عمل بسیار انسانی (مربوط به انسان) است.

کلوگه: احتمالاً محصول نیازمندی بشر بوده.

سینگر: بعضی از پرندگان شکارگر هنگامی که حس می کنند توسط رقیبشان زیر نظر هستند و نمی خواهند که مکان خوراکی را که یافته اند لو بدهند، ابتدا به سوی دیگری پرواز می کنند تا پرنده های رقیب را گمراه کرده باشند، و سپس قبل از آن که پرنده های دیگر متوجه شوند کرمی را که یافته اند می گیرند و می خورند. بعضی از میمون ها نیز به طور محدودتری این عمل را انجام می دهند. ما انسان ها در این بازی استادیم، هنری که البته در تکامل ما دیر ظاهر شده است. هنگامی که شما در یک کودکستان در برابر چشمان بچه ها یک شیئ را جایی مخفی کنید که همه بتوانند ببینند، و سپس یکی از آنها را از اتاق بیرون بفرستید و در برابر دیدگاه بچه ها آن شیئ را از جای قبلیش برداشته و در جیبتان بگذارید، و از آنها سؤال کنید که اگر آن کودکی که بیرون است داخل بیاید کجا به دنبال آن شیئ می کردد، بچه هایی که زیر چهار سال سن دارند به طور معمول می گویند در جیب شما به دنبال آن می گردد. زیرا آن شیئ در واقع همانجا است.

کلوگه: آنها دیده بودند و شاهد بودند.

سینگر: آنها نمی توانند تصور کنند که آن یکی که بیرون فرستاده شده بوده به هیچ وجه نمی داند که من در این بین جای آن را عوض کرده ام.

کلوگه: چنین چیزی چگونه ایجاد می شود؟ این پردازش و طبقه بندی ادراک های شخص دیگر؟ این در واقع همان احساس پیش بینی کردن است.

سینگر: در انسان باید ساختار های بخصوصی در قشر مغز رشد کنند که البته تا چهار سالگی این فرآیند روی نمی دهد. این ها ساختارهایی هستند که برای آن که انسان بتواند یک حافظه ی تذکره نوشتی ایجاد کند نیز لازم می باشند. از آنجایی که این ساختارها دیر تر ظاهر می شوند، کودکان حالتی را دارند که ما به آن فراموشی کودکی می گوئیم. کودکان در باره ی محیط اطراف چیزهای زیادی یاد می گیرند، اما ارتباط دانسته ها را با محیط پیرامون ذخیره نمی کنند. این می تواند به دانش ادعایی منجر شود که بسیار خطرناک است زیرا نمی توان جلوی مطلق شدن آن را گرفت.

کلوگه: من به عنوان نویسنده می توانم بگویم که گاهی جمله ای را می نویسم و بدون آن که توجه کنم، آن را به عنوان یک کودک شش ساله نوشته ام. این هم می تواند روی بدهد که به عنوان نویسنده ای بیست ساله، یا چهل ساله یا به عنوان آنچه الان هستم بنویسم، این ها دست خودم نیست. درست مثل عروسک های ماتروشکای روسی ما تمامی طبقات سنی خود در خصوص ادراک و آموزش را همیشه  همراهمان داریم.

سینگر: بله، شما تمامی تاریخ گذشته ی خودتان را همراهتان این ور و آن ور می برید، به طریقی که البته آن را پیوسته از نو می نویسید. هنگامی که ماجرایی ازگذشته را در حافظه ی خود زنده می کنید، ردپاهای حافظه ای که مسئول این خاطره هستند، دوباره دچار بی ثباتی می شوند، درست مانند اولین آموزش آن. و سپس باید یک فرآیند بیوشیمیایی به جریان افتد، که چندین ساعت به طول می کشد، و پس از چندین ساعت دیگر دوباره این ردپای بی ثابت شده را می بایست تثبیت کنند، البته در یک زمینه و شرایط تازه، زیرا شما دیگر همانی نیستید که اولین بار آن تجربه را داشته اید. به این ترتیب خاطره به هنگام هر یادآوری در زمینه و شرایط تازه قرار داده می شود. به همین خاطر است که ما پیوسته تذکره های خود را با آنچه الان هستیم باید تطبیق دهیم.

کلوگه: و این عمل در جهش ها به جریان می افتد. به همانگونه که مارک تواین می تواند در دربار شاه آرتور فرودآید و یا آلیس در سرزمین عجایب، ممکن است در مورد خود ما نیز چنین روی دهد که به هنگام مرور خاطره ها در یک زمینه و شرایط اشتباهی فرود آئیم.

سینگر: بله، قطعاً.

کلوگه: این مغز، به نحوی که شما آن را شرح دادید، این توان را هم دارد که خود را با خودش مشغول و سرگرم کند.

سینگر: غالباً چنین می کند.

کلوگه: این رمانی باورنکردنی است.

سینگر: بله، هنگامی که ما مغز را به طریق تحلیل سیتمی مورد بررسی قرار دهیم، آنگاه بیش از هر چیز متوجه می شویم که این مانند یک سیستم در خود مانده یا اوتیستیک (autistisch) است که خود را با خودش مشغول می کند. بیشترین ارتباط ها در مغز در اطراف یاخته ها عصبی قشر مغز در جریان است، آنها در طول مسیر های کوتاه دائم با یکدیگر مشغول صحبت هستند.

کلوگه: این همان سرزندگی است.

سینگر: آنها با هم در یک شبکه درگیرند و علائمی که از خارج می آید بسیار ضعیف هستند. این چند سیستم حسی که ما داریم، که در واقع پنج تا هستند، برش بسیار کوچکی از جهان واقعی است که برای ما قابل دسترس می باشد. و از آنجا که مغز بسیار می داند، زیرا اطلاعات ژنتیکی بسیاری با خودش همراه د ارد . . .

کلوگه: . . . پند و اندرز درستی می دهد.

سینگر: . . . پند و اندرز درستی می دهد. در نگاه ما ادراک تأیید فرضیه هایی است که از پیش به تصور درآمده است. این ها تعداد بیشماری یاخته هستند که برای مدت کوتاهی برای یگانه شدن به یکدیگر می پیوندند و یک ابر مکانی – زمانی پیچیده از فعالیت ها تشکیل می دهند. و این ابر برای مثال عرضه و بازنمایی همین موقعیت اینجا است.

کلوگه: وقتی من به گنبد آسمان می نگرم . . .

سینگر: . . . آنگاه ابر جدیدی ایجاد می شود، و از آنجا که شما مرتب نقطه ای را که می نگرید عوض می کنید چهار بار در ثانیه تغییر می کند.

کلوگه: چگونه ممکن است که به این سرعت ارتباط های موضوعی ومفهومی بر قرار شود؟

سینگر: برای ما هم این معمایی است. آنچه بیش از هر چیز مسحور کننده است، سرعت است. این که با همان سرعت دستیابی به خاطره ای از کودکی می رسیم که به آنچه دیروز اتفاق افتاده است و این که من فقط با گفتن یک کلمه چهره ی کسی را می توانم در ذهنم ببینم، همه ی اینها ظاهراً در سطح قرار دارند. اما چگونه باید سطحی را به تصور درآورد که در آن همه چیز همزمان حاضر است؟ این ها باید به طریقی در یک فضای بخصوص با گستردگی بسیار بالا موجود باشند، به طوری که کافیست من فقط نوک آن را لمس کنم و آنگاه آماده ی بهره برداری است. این حقیقتاً خارق العاده است.

کلوگه: چه تفاوتی میان مغز و کامپیوتر وجود دارد؟

سینگر: مغز محتاج یک اصول سازمانی است که به طور کامل از نوعی که در کامپیوترمی شناسیم متفاوت است. در یک حافظه ی کامپیوتری شما مقدار زیادی می توانید ذخیره کنید و وقتی چیزی را جستجو می کنید باید این کار را به شکل متوالی انجام دهید. در اینجا همه چیز خیلی سریع انجام می شود زیرا اینها مدارهای کلیدی الکترونیکی هستند. در مغز همه چیز بسیار کندتر است. یک یاخته ی عصبی به طور قابل تصوری آهسته عمل می کند.

کلوگه: در اینجا کل سلسله مراتب کارمندی با هم درگیر صحبت می شوند.

سینگر: بله. و پیش از آن که چیزی بوجود آید باید همزمان یک چند میلیونی با هم هماهنگ شوند.

کلوگه: و با این وجود یک تصویر وجود می آید.

سینگر: بله به همین سادگی (در این حال سینگر بشکنی می زند). البته هنوز فرآیند آن روشن نیست.

کلوگه: می توان گفت که تکامل یک سازنده و جادوگر بسیار بزرگی است.

سینگر: در هر حال به اندازه ی کافی فرصت در اختیارش بوده.

کلوگه: در ما ثمره ی 500 میلیون سال جمع شده است.

سینگر: بله.

کلوگه: فقط در گذشت زمان می توان آن را مشاهده کرد.

سینگر: بله، بسیاری چیزها حفظ و نگهداری شده، یاخته های عصبی ما با آنچه هلزون ها دارند یکی است، و شیوه ی انتقال پیام ها تغییر چندانی نکرده اند. ملکول ها هم همینطور، چیزی در حدود 30هزار عناصر اصلی پروتئینی هستند.

کلوگه: اما این که انسان ها با این عناصر اصلی چه می کنند ظاهراً متفاوت است.

سینگر: بله. از قرار معلوم می توان به توسط ترکیب ماهرانه ی این یاخته های مشابه ی عصبی، شبکه هایی را ایجاد کرد، که قابل افزایش هستند و نتیجه ی آنها ظهور کارکردهای تازه است. مانند همان « نظریه ی ذهن » که گربه ها فاقد آن هستند، و توانایی ایجاد ارتباط با نمادها که منجر به شکل گیری زبان گردید و از این قبیل. اینها همگی دستاوردهایی هستند که باید به افزایش یافتن حجم قشر مغز بازگشت داده شوند، در غیر این صورت تغییر دیگری صورت نگرفته است.

کلوگه: بعضی گفته اند که مثلاً وقتی من چشمانم را گرم می کنم، متوجه می شوم که فکر های بکر من هم افزایش می یابند، و علاوه بر آنها شهامت و انگیزه هایم.

سینگر: شما چگونه چشمانتان را گرم می کنید؟

کلوگه: با دست، و من این احساس را دارم که به این ترتیب گرما وارد بدنم می شود.

سینگر: اما آنچه شما به این ترتیب انجام می دهید این است که جلوی دریافت اطلاعات بیشتر را می گیرید. شما متوجه درون خود می شوید، فکر خود را متمرکز می کنید و اجازه می دهید که دستگاه خلاق درون شما بهتر حرکت کند.

کلوگه: به عبارت دیگر ریلکس می شوم؟

سینگر: بله.

کلوگه: من یاخته های عصبی را آزاد می کنم؟

سینگر: بله. ما شبکه ای داریم که وقتی توجه خود را به خارج ندهیم فعال است. این شبکه در تمامی مدت فعال است و در برقرار ساختن خودآگاه بودن نسبت به وجود به خودتان هم سهمی دارد. اما همین که چیزی توجه شما را جلب و متوجه خارج از وجود شما کند از دست می رود. در این حال دیگر در خلوت خودتان نیستید، بلکه آن جایی رفته اید که توجه شما، شما را به آنجا برده است.

Advertisements

2 پاسخ to “انرژی لازم برای فعالیت مغز ما به اندازه ی مصرف یک لامپ معمولی است”

  1. سلام خیلی خوب و مفید بود

پاسخی بگذارید

در پایین مشخصات خود را پر کنید یا برای ورود روی شمایل‌ها کلیک نمایید:

نشان‌وارهٔ وردپرس.کام

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری WordPress.com خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

تصویر توییتر

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Twitter خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس فیسبوک

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Facebook خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس گوگل+

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Google+ خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

درحال اتصال به %s

%d وب‌نوشت‌نویس این را دوست دارند: