مغز؛ مرکز فرماندهی پیچیده بدن انسان

عصرایران - محمد مهدی حیدرپور: مغز مرکز فرماندهی بدن انسان محسوب می شود که از ساختار و عملکردی پیچیده برخوردار است. پیچیدگی مغز همواره آن را به عضوی جذاب برای دانشمندان و پژوهشگران برای کشف جنبه های پنهان آن مبدل کرده و با پیشرفت علم این بخش مرموز از بدن انسان نیز بیش از پیش در کانون توجه قرار گرفته است. در ادامه نکاتی درباره این اندام کلیدی که شاید از آنها آگاهی نداشته باشید را ارائه می کنیم.

مغز انسان بزرگ است


میانگین وزن مغز یک انسان بالغ بین ۱.۳ و ۱.۴ کیلوگرم است. حدود ۸۰ درصد از محتویات جمجمه را مغز تشکیل می دهد در شرایطی که فضای باقیمانده را به میزان برابر خون و مایع مغزی نخاعی تشکیل می دهند. اگر مغز، خون و مایع مغزی نخاعی را مخلوط کنید چیزی در حدود ۱.۷ لیتر می شود.

اما مغز انسان در حال کوچک شدن است

درباره اندازه بزرگ مغز خود هیجان زده نشوید زیرا انسان ها در پنج هزار سال پیش دارای مغزهایی به مراتب بزرگتر نسبت به امروز بوده اند. به گفته "جان هاوکس" از دانشگاه ویسکانسین، ما از داده های باستان شناسی و با توجه به بررسی های صورت گرفته دریافته ایم که مغز انسان حدود ۱۵۰ سانتیمتر مکعب از میانگین ۱,۳۵۰ سانتیمتر مکعب کوچک شده است.

پژوهشگران اطلاع دقیقی از علت کوچک شدن مغز انسان ندارند اما برخی نظریه ها به روند تحول برای کارایی هرچه بیشتر اشاره دارند. برخی دیگر به کوچک‌تر شدن جمجمه در نتیجه مصرف غذاهایی که جویدن آنها آسان است و عدم نیاز به آرواره های بلند و قدرتمند اشاره داشته اند. اما دلیل این روند هرچه باشد اندازه مغز به طور مستقیم با هوش و عقل رابطه ندارد و از این رو شواهدی مبنی بر خوش فکرتر بودن مردم باستان نسبت به انسان های امروز وجود ندارد.

مغز نیزمند انرژی فراوان است

مغز مدرن یک دستگاه انرژی‌سوز واقعی است. این اندام حدود ۲ درصد از وزن بدن را تشکیل می دهد اما حدود ۲۰ درصد از اکسیژن موجود در خون و ۲۵ درصد از گلوکز در حال گردش در جریان خون ما را مصرف می کند.

چین و چروک ها ما را هوشمند می سازند

رازی که در پس معرفی انسان به عنوان گونه ای هوشمند وجود دارد ممکن است در چین و چروک های مغز نهفته باشد. سطح مغز انسان با شکاف هایی عمیق، شیارهایی کوچکتر به نام Sulci و برآمدگی هایی به نام Gyri به هم پیچیده است. این سطح به نام قشر یا کورتکس مغز شناخته می شود و منزلگاه حدود ۱۰۰ میلیارد نورون یا سلول های عصبی است. سطح تو در تو و پیچ خورده اجازه می دهد مغز درون فضای محدود جمجمه قرار بگیرد و از قدرت پردازشی بالایی نیز برخوردار باشد.

بیشتر سلول های مغزی ما نورون نیستند


نورون ها تنها ۱۰ درصد از سلول های مغزی ما را تشکیل می دهند. ۹۰ درصد باقیمانده که حدود نیمی از وزن مغز را تشکیل می دهند گلیا نامیده می شود که در زبان یونانی به معنای "چسب" است. دانشمندان علوم اعصاب در گذشته فکر می کردند گلیا ماده چسبناکی است که نورون ها را کنار یکدیگر نگه می دارد. اما پژوهش های جدید نشان داده اند گلیا عملکردی فراتر از این دارد. دامنه وظایف این سلول های گمنام از پاکسازی انتقال دهنده های عصبی بیش از حد تا تامین حفاظت ایمنی برای توسعه و تعدیل رشد و عملکرد سیناپس ها (اتصال های بین نورون ها) را شامل می شود.

مغز باشگاهی منحصر به فرد است

اجتماع سلول ها در سیستم خونی مغز که به نام سد خونی مغزی شناخته می شود تنها به تعداد اندکی از مولکول ها اجازه ورود به خلوتگاه داخلی سیستم عصبی را می دهد. پروتئین های ویژه در این مانع مواد مغذی ضروری و مواد لازم دیگر را به داخل مغز انتقال می دهند. سد خونی مغزی از مغز محافظت می کند اما همچنین می تواند از ورود داروهای نجات بخش نیز جلوگیری کند. پزشکان برای درمان تومورهای مغزی می توانند از داروهایی برای باز کرن فضای بین سلول ها استفاده کنند اما این شرایط مغز را به طور موقت در برابر عفونت آسیب پذیر می کند. یکی از روش های جدید برای مقابله با این شرایط می تواند استفاده از نانوفناوری باشد.

مغز ابتدا در قالب یک لوله شکل می گیرد

سه هفته پس از لقاح، ورقه ای از سلول های جنینی به نام صفحه عصبی تشکیل شده و لوله عصبی شکل می گیرد. این بافت به سیستم عصبی مرکزی مبدل خواهد شد. لوله عصبی رشد می کند و طی سه ماه نخست تقسیم می شود. گلیا و نورون ها تا سه ماه دوم تشکیل نمی شوند. حتی پس از این مدت نیز چین خوردن مغز آغاز نمی شود. در هفته بیست و چهارم، تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) تنها چند شیار نوپا روی سطح صاف مغز را نشان می دهد. با آغاز سه ماه سوم در هفته بیست و ششم شیارها عمیق‌تر می شوند و مغز به تدریج شکلی شبیه به آن چه می شناسیم می یابد.

تغییر مغز هرگز متوقف نمی شود


در گذشته باور بر این بود زمانی که انسان به بزرگسالی می رسد مغز تمام توانایی خود برای ایجاد ارتباطات عصبی جدید را از دست می دهد. تصور می شد این توانایی که به نام پلاستیسیتی نامیده می شود به دوران نوزدای و کودکی محدود است.

اما در سال ۲۰۰۷، مطالعه ای که درباره یک بیمار سکته مغزی انجام شد، نشان داد مغز وی با آسیب وارده به اعصاب حامل اطلاعات دیداری از طریق دریافت اطلاعات مشابه از اعصاب دیگر سازگار شده است. پس از آن چندین مطالعه دیگر نشان دادند موش های بالغ می توانند نورون های جدید تولید کنند. در همین حال، پژوهش درباره مدیتیشن نشان داد که آموزش شدید روانی می تواند هم ساختار و هم عملکرد مغز را تغییر دهد.

مغز زنان و مردان متفاوت نیست

فرهنگ عامه به ما می گوید مغز زنان و مردان متفاوت است. اگرچه هورمون های زنانه و مردانه بر رشد و توسعه مغز تاثیر می گذارند و مطالعات تصویربرداری تفاوت در شیوه احساس درد در زنان و مردان، اتخاذ تصمیم های اجتماعی و مواجهه با استرس را نشان داده اند اما در بیشتر موارد مغز زنان و مردان و نیروی مغزی آنها مشابه است. مطالعه ای که طی سال ۲۰۱۰ در نشریه سایکولوجیکال بولتن منتشر شد با حضور نیم میلیون پسر و دختر از ۶۹ کشور جهان هیچ گونه شکاف و تفاوت کلی در توانایی ریاضی شرکت کنندگان را نشان نداد.