مغز دارای اختلال و ساختار شبکه‌ی آن

گاهی اوقات یک بیماری، عامل مشخصی دارد: حمله‌ی یک باکتری یا جهش یافتن یک ژن. دانشمندان فرض می‌کردند که در مورد اختلالات عصبی مانند آلزایمر نیز چنین چیزی رخ می‌دهد، و بنابراین به گونه‌ای بر مغز متمرکز می‌شدند که به دنبال یک دلیل مشخص و یک منطقه‌ی مشخص بگردند، مثلاً به دنبال یک مولکول یا یک ژن خاص. برای نمونه آن‌ها دریافتند که مغز بیماران مبتلا به آلزایمر حاوی پروتئین‌هایی است که در جهت اشتباهی تا خورده‌اند. با این حال، مقصر دانستن یک قسمت خاص از مغز در ایجاد یک بیماری عصبی، کار نادرستی است. David Krakauer می‌گوید: مقصر دانستن یک قسمت خاص از مغز برای ایجاد بیماری عصبی، مثل این است که به جای این که به دنبال یک ایراد ساختاری باشیم، بگوییم ساختمانی ریزش کرده چرا که یک آجر آن مشکل داشته است. مغز به صورت یک شبکه‌ی تجمیعی از قطعات مختلف فعالیت می‌کند، نه یک ماشین گسسته با یک وظیفه‌ی مشخص مثل کلیه. این امر مطالعه‌ی قسمت‌های خاص مغز به صورت جداگانه را با محدودیت مواجه می‌کند.

به همین دلیل است که محققان به دنبال یک استراتژی متفاوتند که نگاه کلی پیدا کنند و ارتباطات مغزی را به صورت کلی بررسی کنند. کراکئوار و استیون پیترسن از دانشگاه واشینگتن یک کارگاه برای عصب شناسان و دانشمندان علم پیچیدگی برگزار کردند تا ابزارهای جدیدی برای مطالعه‌ی مغز به عنوان یک سیستم پیچیده طراحی کنند.

پیترسن می‌گوید: امیدوارم بتوانیم باعث ایجاد یک رابطه‌ی قوی بین این دو گروه شویم. او و کراکئوار علاقه مندند تا عصب شناسان یاد بگیرند چگونه ایده‌های ریاضیاتی گرفته شده از تئوری شبکه، دینامیک غیر خطی و محاسبات تجمعی را در مغز اعمال کنند. همچنین برای فرضیه پرداز‌ها که انواع تکنیک‌های جمع آوری داده‌ای که عصب شناسان در حال حاضر استفاده می‌کنند از جمله انواع خاصی از تصویربرداری تشدید مغناطیسی MRI را بشناسند.

آن‌ها به دنبال این هستند که بفهمند چه چیزی برای مغز "توقف و شکست" نامیده می‌شود. می‌توان زوال عقل یک فرد را از تفاوت رفتارهایش با دیگران مشخص کرد، اما ارتباط دادن آن به فعالیت‌های فیزیکی سیگنال‌های مغز کار دشواری است. پیترسن می‌گوید: ایده‌ی بزرگ این است که بیابیم اگر کسی سکته کرده یا دچار زوال عقل شده، مغزش چه تغییری کرده است؟