علت تفاوت رفتاری افراد در چیست؟

برای بیش از یک قرن، محققان تصور می‌کردند که الگو‌های فعالیت مغزی که تجربیات، امید‌ها و رویا‌های ما را تعریف می‌کنند، بر اساس نحوه ارتباط مناطق مختلف مغز با یکدیگر از طریق شبکه پیچیده‌ای از تریلیون‌ها اتصال سلولی تعیین می‌شود.

اکنون، مطالعه‌ای که توسط محققان موسسه ترنر برای سلامت روان و مغز دانشگاه موناش انجام شده است، بیش از ۱۰۰۰۰ نقشه مختلف از فعالیت مغز انسان را مورد بررسی قرار داده و دریافته است که شکل کلی مغز افراد تاثیر بسیاری بر نحوه تفکر و احساس ما دارد و نسبت به اتصال عصبی پیچیده آن رفتار می‌کند.

این مطالعه که در مجله Nature منتشر شده است، رویکرد‌هایی از فیزیک، علوم اعصاب و روانشناسی را برای واژگون کردن پارادایم قدمت با تاکید بر اهمیت اتصال پیچیده مغز، در عوض شناسایی رابطه‌ای که قبلا بین شکل و فعالیت مغز درک نشده بود، گرد هم می‌آورد.

دکتر جیمز پانگ، از موسسه ترنر و دانشکده علوم روانشناسی دانشگاه موناش گفت: این یافته‌ها قابل توجه است، زیرا روشی را که ما می‌توانیم نحوه عملکرد، رشد و پیری مغز را مطالعه کنیم، بسیار ساده‌تر می‌کنند. این کار فرصت‌هایی را برای درک اثرات بیماری‌هایی مانند زوال عقل و سکته مغزی با در نظر گرفتن مدل‌هایی از شکل مغز باز می‌کند که به مراتب راحت‌تر از مدل‌های مجموعه‌ای از ارتباطات مغز است. 

پانگ گفت: ما مدت‌ها فکر می‌کردیم که افکار یا احساسات خاص باعث ایجاد فعالیت در بخش‌های خاصی از مغز می‌شوند، اما این مطالعه نشان می‌دهد که الگو‌های ساختاری فعالیت تقریبا در کل مغز برانگیخته می‌شوند، درست مانند روشی که در آن یک نت موسیقی از ارتعاشاتی که در طول رخ می‌دهد، برمی‌خیزد. تمام طول یک سیم ویولن و نه فقط یک بخش مجزا».

تیم تحقیقاتی از تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) برای مطالعه حالت‌های ویژه که الگو‌های طبیعی ارتعاش یا تحریک در یک سیستم هستند، استفاده کردند، جایی که بخش‌های مختلف سیستم همه با فرکانس یکسان برانگیخته می‌شوند. حالت‌های ویژه معمولا برای مطالعه سیستم‌های فیزیکی در زمینه‌هایی مانند فیزیک و مهندسی استفاده می‌شوند و اخیرا برای مطالعه مغز اقتباس شده‌اند.

همان طور که فرکانس‌های تشدید یک سیم ویولن با طول، چگالی و کشش آن تعیین می‌شود، حالت‌های ویژه مغز نیز با ویژگی‌های ساختاری - فیزیکی، هندسی و تشریحی تعیین می‌شود، اما این که کدام ویژگی‌های خاص مهم‌ترین هستند، هنوز بی پاسخ باقی مانده است.

این تیم به رهبری موسسه ترنر و دانشکده علوم روانشناسی ARC، پروفسور الکس فورنیتو، مقایسه کردند که چگونه حالت‌های ویژه به‌دست‌آمده از مدل‌های شکل مغز می‌توانند الگو‌های مختلف فعالیت را در مقایسه با حالت‌های ویژه به‌دست‌آمده از مدل‌های مغز توضیح دهند. 

فورنیتو در این باره گفت: ما دریافتیم حالت‌های ویژه تعریف‌شده توسط هندسه مغز (خطوط و انحنای آن) قوی‌ترین محدودیت آناتومیکی را در عملکرد مغز نشان می‌دهند، دقیقا مانند شکل طبل که بر صدا‌هایی که می‌تواند تولید کند تاثیر می‌گذارد. 

او گفت: با استفاده از مدل‌های ریاضی، پیش‌بینی‌های نظری را تایید کردیم که پیوند نزدیک بین هندسه و عملکرد ناشی از فعالیت موج‌مانندی است که در سرتاسر مغز منتشر می‌شود، درست همانطور که شکل یک حوض بر موج‌های موجی که توسط یک سنگریزه در حال سقوط ایجاد می‌شود، تاثیر می‌گذارد.

این یافته‌ها امکان پیش‌بینی عملکرد مغز را مستقیما از روی شکل آن افزایش می‌دهد و راه‌های جدیدی را برای کشف این که چگونه مغز در تفاوت‌های فردی در رفتار و خطر ابتلا به بیماری‌های روانپزشکی و عصبی نقش دارد، باز می‌کند.

تیم تحقیقاتی دریافت که در بیش از ۱۰۰۰۰ نقشه فعالیت MRI که در حین انجام وظایف مختلف توسط دانشمندان علوم اعصاب برای کاوش مغز انسان به دست آمده است، فعالیت توسط حالت‌های ویژه با الگو‌های فضایی که طول موج‌های بسیار طولانی دارند و در فواصل بیش از ۴۰ میلی‌متر گسترش می‌یابند، تحت سلطه قرار دارند.

دکتر پانگ گفت: این نتیجه با عقل مرسوم مقابله می‌کند که در آن اغلب تصور می‌شود که فعالیت در طول وظایف مختلف در مناطق کانونی و جدا شده از فعالیت بالا رخ می‌دهد و به ما می‌گوید که رویکرد‌های سنتی برای نقشه‌برداری مغز ممکن است فقط نوک کوه یخ را نشان دهند که به درک چگونگی عملکرد مغز منجر می‌شود.

منبع: مدیکال اکسپرس