مغز انسان

شما به عنوان يك انديشمند حوزه فناوري و استراتژي بايد بدانيد كه از جانب خداوند بزرگ به چه ابزار قدرتمندي براي تفكر و تعقل مجهز شده ايد لذا لازم است مختصر اطلاعاتي درباره مغز انسان بدانيم، اين عضو بسيار پيچيده كه هنوز هم بسياري از اسرار و توانايي هايش براي دانشمندان متخصص اين حوزه، پنهان است.

مغز انسان اندامی بسیار پیچیده است که حدود ۲ درصد وزن بدن انسان را دارا می‌باشد، بنابراین یک انسان ۷۵ کیلوگرمی، مغزی در حدود ۱٫۵ کیلوگرم دارد. با این وجود مغز میان ۲۰ تا ۳۰ درصد از انرژی بدن انسان را مصرف می‌کند كه با توجه به حجم آن، بسيار پركار و انرژي بر است. در مغز انسان حدود ۱۰۰ میلیارد یاخته مغزی وجود دارد که بصورت یک شبکه بسیار پیپچیده با یکدیگر در ارتباط هستند. محاسبات نشان می‌دهد که در حدود ۱٬۰۰۰٬۰۰۰ میلیارد ارتباط نقطه به نقطه میان یاخته‌های مغزی در مغز انسان وجود دارد. این شماره از شمار ستارگان جهان بیشتر است.

ما کارهايي مثل ديدن، شنيدن، لمس کردن، فکر کردن و غيره را مي توانيم همزمان انجام دهيم چون سلول هاي مغزمان بصورت موازي کار مي کنند و هر کدام وظيفه خاصي دارند. ارتباطات مختلف بدن انسان با بيش از سيزده ميليارد نرون (سلول عصبى ) انجام مى گيرد كه از اين مقدار ده ميليارد مربوط به مغز و بقيه مربوط به پوست و ساير اندام شبكه عصبى كه در مركز بصل النخاع قرار دارد مى باشد. در هر ثانيه بيش از يكصد ميليون پيام را از اندام مختلف عصبى دريافت مى كند و در همين فرصت (يك چشم بهم زدن ) يك ثانيه اين پيام را برسى و مورد مطالعه قرار مى دهد و فقط چند صد عدد از اين پيامها را كه قابل اهميت مى داند اجازه ورود مى دهد و به اطلاع مغز مى رساند.

مغز از قسمتهای زیر درست شده است :
۱- نیم کره های مغز
۲- تالاموس و گره های عصبی قاعده ای
۳- مغز میانی
۴- پل دماغی
۵- بصل النخاع
۶- مخچه

بنابراين میانگین وزن مغز یک فرد بالغ ۱٫۳ تا ۱٫۴ کیلوگرم است. برخی از جراحان مغز و اعصاب بافت مغز زنده را مانند خمیردندان و مواد نیمه جامد دیگر توصیف می کنند. در حدود ۸۰ درصد از محتوی جمجمه انسان را مغز فرا گرفته است و مابقی آن از میزان یکسانی خون و مایع نخاعی انباشته شده است به بیانی دیگر حجم مواد انباشته شده در جمجمه انسان با گنجایش بطری دو لیتری آب معدنی برابری می کند. انسان های ماقبل تاریخ از مغزهای بسیار بزرگتری برخوردار بوده اند و مطالعات نشان می دهند مغز انسان از پنج هزار سال پیش تا کنون در حدود ۱۵۰ سانتیمتر مکعب کوچکتر شده است که این میزان با ۱۰ درصد از کل حجم مغز برابری می کند. تا کنون دلیل این کاهش حجم مغز مشخص نشده اما برخی بر این باورند این کاهش حجم با افزایش کارایی مغز همراه شده است.

برخی دیگر بر این باورند که به دلیل عدم نیاز به فکهای مقاوم برای جویدن مواد غذایی سخت، جمجمه انسان رو به کوچک تر شدن گذاشته است. با این همه تا کنون شاهدی بر این موضوع که کوچک شدن مغز از میزان هوشمندی انسانها کاسته است یا نه به دست نیامده است. سطح مغز انسان از شیارهای عمیقی در هم پیچیده شده و از فرورفتگی ها (Sulci) و برآمدگی ها (Gyri) تشکیل شده است. این سطح غشای مغزی خوانده شده و منزلگاه ۱۰۰ بیلیون نورون یا سلول عصبی است. این ساختار پیچیده به مغز امکان می دهد تا در فضایی کوچک بیشتر فشرده شده و در نتیجه قدرت پردازش آن افزایش پیدا کند.

نیم کره های مغز دو عدد بوده که از نظر نردبان تکاملی جدیدترین قسمت مغز می باشند . آنها هدیه اصلی خداوند به انسان بوده و تکامل آن از پستانداران از حدود پنجاه میلیون سال پیش شروع شده و در انسان نماهائی مانند «استرالوپیتکوس» به اوج خود رسید (۲ میلیون سال پیش ) .
اختصاص ترین صفت تکاملی ازدیاد تعداد یاخته های عصبی بوده که پیشرفت شایان آن را در « هموهابیلیس» و «هموارکتوس» می توان مشاهده کرد.دوران طلائی بزرگ شدن مغز در « نئاندرتال » و «هموساپینس» (حدود یکصد هزارسال پیش) آغاز و به انسان ختم می شود.
بدون نیمکره های مخ ، انسان جاندار بی شعوری بیش نیست . تکوین شعور انسان عبارت بوده است از ازدیاد یاخته ها ( نتیجتاً اضافه شدن وزن مغز ) و ارتباطات آنها با یکدیگر برای بهتر شدن قدرت پردازش اطلاعات محیطی و درونی . در « مرگ مغزی » این قدرت از بین میرود چون کل ساختار مغز مضمحل می شود . در درون نیمکره ها حفره هایی پر از مایع نخاعی و جود دارند که بطن ها نامیده می شوند . دو نیمکره توسط جسم پینه ای به هم متصل می باشند که در حقیقت ارتباط اصلی نرونهای دو نیمکره با هم می باشند .

مغز در داخل استخوان جمجمه و نخاع در داخل ستون فقرات جای گرفته‌ است. سه پرده که در مجموع مننژ نامیده می‌شوند، مغز و نخاع را از اطراف محافظت می‌کنند.

• پرده داخلی : پرده داخلی چسبیده به مغز و نخاع بوده و کار تغذیه بافت عصبی را انجام می‌دهد.
• پرده میانی : پرده میانی عنکبوتیه نام دارد که به پرده خارجی چسبیده و از پرده داخلی کم و بیش فاصله دارد.
• پرده خارجی : از بافت پیوندی محکم تشکیل شده و به استخوانهای محافظ چسبیده است. در فاصله بین عنکبوتیه و پرده داخلی مایع شفافی قرار گرفته است که از ترشحات رگهای خونی است. این مایع را مایع مغزی-نخاعی می‌گویند و کار آن محافظت از بافت عصبی است.

مخ بزرگترین قسمت مغز است و دارای دو نیمکره است که توسط رشته‌های عصبی محکم و سفید رنگی بهم متصلند و ارتباط دو نیمکره نیز از طریق همین رشته‌های عصبی صورت می‌گیرد. قسمت سطحی مخ، خاکستری رنگ است و قشر مخ نامیده می‌شود. قشر مخ در انسان به علت وسعت زیاد خود و جای گرفتن در فضای محدود حالت چین خورده دارد. در زیر قشر مخ ماده سفید رنگی وجو دارد که از اجتماع رشته‌های عصبی میلین دار تشکیل شده است و این رشته همان دنباله‌های نورونهایی هستند که در قشر خاکستری با سایر قسمتهای دستگاه عصبی قرار دارند.

مخچه قسمتی از مغز است که در پشت و زیر مخ قرار دارد. مخچه دارای دو نیمکره است، اما چین خوردگیهای سطحی آن کم عمق تر و منظم تر است. قسمت سطحی مخچه را ماده خاکستری پوشانده است. مخچه بوسیله دسته تارهای عصبی به بقیه قسمتهای دستگاه عصبی مربوط است. مخچه در کار کنترل فعالیتهای ماهیچه‌ای به مخ کمک می‌کند.

مخچه پیامهای حرکتی را قبل از اینکه به اندامها بروند تقویت می‌کند. در نتیجه حرکات نرمتری از بدن سر می‌زند.

حفظ تعادل بدن نیز به عهده مخچه است. برای اینکار چشمها و گوش داخلی وضعیت بدن را به مخچه خبر می‌دهند و مخچه، ماهیچه ها را طوری کنترل می‌کند، که تعادل برقرار بماند. در مجموع کارهایی که مخچه انجام می‌دهد همگی غیر ارادی هستند.

بصل‌النخاع پایین ترین مرکز عصبی واقع در استخوان جمجمه است. انتهای بصل‌النخاع به نخاع مربوط است. بیشتر بصل‌النخاع از ماده سفید و رشته اعصابی تشکیل شده است که میان نخاع و مغز قرار دارد. بصل‌النخاع فعالیت اندامهای داخلی بدن مانند قلب، ششها و اندامهای گوارشی را اداره می‌کند. به همین دلیل یکی از مهمترین اجزای مغز است و آسیب وارده به آن مرگ را به دنبال دارد. مغز ۱۲ جفت عصب دارد. این اعصاب با اندامهای مهمی ارتباط دارند.

نظم موجود بین قسمت های مختلف مغز و همچنین هماهنگی بین مغز و اندامهای مختلف بدن، انسان را به وجود آفریدگاری عالم و قادر رهنمون می سازد.

بسياري از خصوصيت‌هاي فردي ما به نيمكره‌هاي راست و چپ مغزمان بستگي دارند و بسته به اين كه كدام يك از اين دو توانمندتر باشند

مغز انسان شامل نرون هایی است که تعداد آنها به دهها میلیون می رسد. این نرونها در نواحی مجرای مغز که هر یک کار کردی تخصصی یافته دارند، انباشته شده اند. مغز از قسمت های متعددی ساخته شده و هشیاری از ارتباطات بین قسمت های مختلف مغز حاصل می شود. مخ بزرگترین بخش مغز است و حدود ۸/۷ وزن مغز را به خود اختصاص داده است. مخ شامل دو نیمکره است که از نظر شکل شبیه به هم هستند تا مدتها به نظر می رسید که این دو نیمکره از جهت ساماندهی و کارکرد یکسانند ولی با مطالعاتی که دانشمندان انجام داده اند. به این نتیجه رسیده اند که هرنیمکره ویژگی خاص خود را دارد.

ساختاری از سلولها در سیستم خونی مغز که دیواره خونی-مغزی نام دارد مانند نگهبانان در باشگاه های خصوصی تنها به چند مولکول اجازه ورود به بخش اصلی سیستم عصبی یعنی مغز را می دهد. مویرگهایی که تغذیه مغز را به عهده دارند در کنار سلولهایی که به یکدیگر چسبیده اند از ورود مولکولهای بزرگ جلوگیری می کنند، تنها پروتئینهای ویژه ای اجازه دارند موادغذایی و مواد دیگر مورد نیاز مغز را به داخل ببرند.

این دیواره در عین محافظت از مغز گاه می تواند از ورود داروهای حیاتی به مغز نیز جلوگیری کنند. تنها راهی که تا کنون توانسته است ورود داروها از میان این مانع مغزی را امکانپذیر سازد فناوری نانو بوده است. در مطالعاتی که در سال ۲۰۰۹ در رابطه با درمان سرطان انجام گرفته بود دانشمندان توانستند نانوذرات ویژه ای را از میان این دیواره عبور داده و به دیواره تومورهای سرطانی اتصال دهند. در آینده می توان با ترکیب نانو ذرات و داروهای شیمی درمانی روشی موثر برای از بین بردن تومورهای مغزی به وجود آورد.

مغز انسان به دو نیم‌کرهٔ راست و چپ تقسیم شده‌است. دانشمندان در حال کاوش در رابطه با چگونگی غلبهٔ یکی از نیم‌کره‌ها بر دیگری در رفتارهای شناختی -‌چیزی که آن‌ها را از هم مجزا می‌کند- هستند.

یک برش طولی، مغز انسان را به دو نیم‌کره تقسیم می‌کند که به وسیلهٔ جسم پینه‌ای به هم متصل شده‌اند. دو طرف، شبیه به هم هستند و ساختار هر کدام از نیم‌کره‌ها به طور کلی متقارن‌اند. اما با وجود شباهت‌های زیاد، وظایف هر قشر متفاوت است.

معمولا تعمیم‌هایی کلی در روانشناسی عمومی به وجود می‌آیند که وظایف معین (مثل استدلال، خلاقیت و …) را به یکی از دو طرف راست یا چپ نسبت می‌دهند. با چنین نظریاتی باید با احتیاط مواجه شد زیرا این وظایف اغلب در هر دو طرف مغز انسان توزیع می‌شوند.

بروکا

یکی از اولین اشارات به جدا بودن وظایف، حاصل تحقیقات یک پزشک فرانسوی به نام پل بروکا در سال ۱۸۶۱ بود. پژوهش او بر روی بیماری با لقب تن بود که دچار مشکل گفتاری بود (زبان‌پریشی)؛ تن یکی از معدود کلماتی بود که او می‌توانست ادا کند از اینرو تبدیل به لقب وی شده بود. طی کالبدشکافی تن، بروکا متوجه شد که در نیم‌کرهٔ چپش زخمی سفلیسی داشته‌است. این ناحیه از لوب پیشانی چپ (ناحیه بروکا)، قسمتی مهم برای ساخت گفتار است. ناتوانی حرکتی در فرآیند تکلم که از آسیب ناحیه بروکا ناشی می‌شود زبان‌پریشی بروکا نام دارد. از عوارض این زبان‌پریشی عدم توانایی بیمار در ادای کلمات به شکل صریح است.

ورنیک

کارل ورنیک، پزشک آلمانی راه بروکا را با مطالعه در مورد ناتوانی‌های کلامی متفاوت با زبان‌پریشی بروکا ادامه داد. ورنیک متوجه شد همهٔ کمبودها مربوط به فرآیند تولید کلام نیست؛ بلکه شماری از آنان مربوط به زبان‌شناسی است. او فهمید آسیب شیاری در قسمت بالای عقب لوب گیجگاهی چپ(ناحیه ورنیک) به جای اختلال در تولید کلمات، بیشتر باعث بروز ناتوانی در درک زبان می‌شود؛ سندرمی که با نام زبان‌پریشی ورنیک شناخته می‌شود.

با آنکه دو نیمکره مغز عملکرد یکپارچه ای دارند و در همکاری تنگاتنگی با یکدیگر می باشند اما از جـنبه های گوناگونی با یکدیگر تفاوت دارند. افراد
نـیـز از نـظـر آن کـه کدام نیکره مغزشان بر افکار و پردازش اطلاعات مغزشان سیطره دارد بـا یکدیگر تفاوت دارند اکنون به تفاوتهای دو نیمکره مغز می پردازیم.

نیمکره راست:

* دیداری-تمرکز بر تصاویر و الگوها.
* درک مستقیم و شهودی-پیروی از احساسات.
* حافظه تصویری-توسط یادداشت و یا ترسیم موضوعات میتوان آنها را به خاطر سپرد.
* پردازش افکار بطور همزمان صورت میگیرد.
* اطلاعات را بیکدیگر ارتباط میدهد.
*  ابتدا به کلیات و سپس به جزئیات میپردازد.
* سازمان نیافته میباشد.
* تداعی آزاد دارد.
* بسیار در جستجوی استدلال بوده و بدنبال علل قوانین میباشد.
* فاقد حس زمان میباشد.
* در تلفظ و یافتن واژه ها مشکل دارد.
* از لمس اشیاء لذت میبرد.
* در الویتبندی مشکل دارد. تکانشی و بدون اندیشه اقدام به کاری میکند.
* هنگام صحبت کردن دستان خود را حرکت میدهد.
* به چگونگی بیان سخنی توجه میکند و نه به مضمون آن.

 نیمکره چپ:

* شفاهی-تمرکز بر واژه ها، نمادها و ارقام.
* تحلیل گر-پیروی از منطق.
* برای بخاطر آوردن از واژه ها سود میبرد-اسامی را بجای چهره ها بخاطر می سپارد.
* پردازش افکار بطور متوالی و ترتیبی صورت میگیرد-مرحله به مرحله.
* استنتاج منطقی از اطلاعات بعمل می آورد.
* ابتدا جزئیات را بررسی کرده سپس به کلیات دست می یابد.
*  بسیار سازمان یافته میباشد.
* علاقه مند به تهیه فهرست و برنامه ریزی.
* معمولا بدون تحقیق و کورکرانه از قوانین تبعیت میکند.
* در پیگیری و حفظ زمان کار آمد است.
* تلفظات و فرمولهای ریاضی به سهولت به خاطر سپرده میگردند.
* از مشاهده اشیاء لذت میبرد.
* از پیش برنامه ریزی میکند.
* هنگام سخن گفتن بندرت از اشارات و حرکات دست استفاده میکند.
* به مضمون سخن توجه میکند و نه به چگونگی بیان آن.

 تفاوتهای مغز زنان و مردان:

* سلولهای مغزی در مردان %۴ بیشتر از زنان میباشد.مغز مردان ۱۰۰ گرم سنگین تر از  مغز زنان میباشد.
*  ارتباطات میان سلولهای مغزی در زنان بیشتر از مردان میباشد.
* انتقال اطلاعات میان دو نیمکره مغز در زنان با سرعت بیشتری انجام میگیرد.
* زنان تقریبا به هر دو نیکره مغزشان دسترسی دارند اما مردان عمدتا از نیمکره چپ مغزشان استفاده میکنند.
* طول نخاع در مردان اندکی طویل تر از زنان میباشد.

بر اساس نظریه «راست مغزی – چپ مغزی» بخش‌هایی از نیمکره های مغز، برای یک فعالیت مشخص، تخصصی شده‌اند و علاوه بر این گفته می‌شود هر یک از انسانها، بسته به اینکه کدام نیمکره مغز آنها فعال‌تر باشد، نوع خاصی از تفکر را به انواع دیگر ترجیح می‌دهند. معمولاً تصور بر این است که کسانی که نیمه‌ی چپ مغز آنها غالب است، بیشتر منطقی بوده و نیز روش‌های تحلیلی را برای استدلال ترجیح می‌دهند. در مورد کسانی که نیمه‌ی راست مغز آنها غالب باشد، فرض می‌شود که مسائل را به صورت شهودی بررسی و تحلیل می‌نمایند. تیجه تحقیقات محققان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی نشان می دهد که نیمکره چپ مغز یک دستیار اصلی برای نیمکره راست مغز در شکل گیری تفکرات خلاق است.
لیزا عزیز زاده، دستیار پروفسور محقق بر روی این موضوع می گوید، ما به هر ۲ نیمکره برای ایجاد تفکرات خلاق نیازمندیم. به منظور اثبات این موضوع عزیز زاده به همراه دستیارانش تصاویر MRI دانشجویان معماری را مورد بررسی قرار دادند (دانشجویان معماری اغلب به عنوان افرادی خلاق شناخته می شوند). محققان اسکن مغزی افراد مورد نظر را تحت بررسی قرار دادند و به آنها یک دایره، یک C و یک ۸ نشان دادند و از آنها خواستند تا با ترکیب آنها چندین شکل را ایجاد کنند. (این عملیات یک فعالیت خلاقانه در مغز محسوب می شود) همچنین از آنها خواسته شد تا با در کنار هم قرار دادن اشکال رویت شده، دایره و مربع بسازند. (این فعالیت هم در جمله فعالیت فضایی مغز قرار می گیرد و یک فعالیت درگیر با خلاقیت محسوب نمی شود.) پس از انجام آزمایشات، مشخص شد که هنگام انجام فعالیتی که نیاز به خلاقیت وجود دارد، نیمکره چپ مغز به همراه نیمکره راست شروع به فعالیت می کند و به روند بروز تفکر خلاقانه نیمکره راست کمک می کند.

مغز و نخاع انسان توسط یک لایه مستحکم به نام مننژ پوشیده شده که از برقراری ارتباط آن با هر جسم سختی، مثل استخوان ها جلوگیری می کند.

برای محافظت بیشتر، مغز و نخاع در مایعی به نام «مایع مغزی-نخاعی» غوطه ور شده اند. این مایع توسط شبکه کوروئید ساخته می شود که درون مغز قرار گرفته است. از طریق یک سری کانال ها، این مایع از مغز خارج شده و کم کم فضای بیرونی آن و همچنین دور نخاع را می پوشاند.

مایع مغزی نخاعی، به شدت تحت حفاظت قرار دارد و به این سادگی، هیچ ماده ای نمی تواند وارد آن شود. سد خونی-مغزی در برابر مایع مغزی نخاعی و دیگر مایعات بدن (عمدتا خون) قرار گرفته و نمی گذارد هر پاتوژنی وارد آن شده و مغز را مختل کند.

مغز از آنچه که فکر می کنیم پیچیده تر است و هنوز اسرار بی شماری در ارتباط با آن بی پاسخ باقی مانده. با پیشرفت انسان در این حوزه، قدرت های فرابشری نیز روز به روز خود را نمایان خواهد کرد و شاید روزی بتوانیم تسلطی فوق العاده روی مغز خود داشته باشیم.

نویسنده: دکتر امین گلستانی، مشاور و مدرس استراتژی های فناوری و امنیت اطلاعات