آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز

ساختار شبکه‌های مغزی ثابت نیست

طبق مطالعه‌ای که به تازگی در دانشگاه ایالتی جورجیا انجام شده، شکل و اتصالات شبکه‌های مغزی (نواحی مجزای مغز که در همکاری با یکدیگر وظایف شناختی پیچیده را اجرا می‌کنند) در طول زمان به طور اساسی و متناوباً تغییر ‌می‌کند.

تعامل و ارتباط بین نورون‌ها تحت عنوان "اتصالات کارکردی"، شبکه‌های مغزی را ایجاد می‌کنند. برای مدت‌ها فرض پژوهشگران این بود که این شبکه‌ها از لحاظ مکانی ثابت هستند و مجموعه ثابتی از نواحی مغز در هر شبکه مشارکت دارند. اما در این مطالعه‌ی جدید چاپ شده در مجله Human Brain Mapping، پژوهشگران دانشگاه ایالتی جورجیا شواهدی یافتند مبنی بر اینکه شبکه‌های مغزی از نظر مکانی و کارکردی متغیر هستند.

پژوهشگران داده‌های fMRI را جمع‌آوری کردند تا تصاویر فعالیت شبکه‌ای را در طول چند دقیقه و در سطحی دقیق به دست آورند، و تغییرات سریعی را در کارکرد، اندازه و مکان شبکه‌ها مشاهده کردند.

"آرمین ایرجی" پژوهشگر مرکز پژوهش‌های TReNDS و نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: «فرض این که هر ناحیه مغز با باقی نواحی در طول زمان به طور یکسان تعامل می‌کند ساده انگارانه است».

پژوهشگران دریافتند، ویژگی‌های مکانی هر شبکه‌ی مغزی در طول زمان تغییر می‌کند، همچنان‌که رابطه‌اش با دیگر شبکه‌های مغزی نیز تغییر می‌کند.

ایرجی می‌گوید: «می‌توانید مغز را مانند یک سازمان در نظر بگیرید که کارکنانش با هم کار می‌کنند تا کل سیستم را اداره کنند. برای مدتی طولانی، ما فکر می‌کردیم که شبکه‌های مغزی شبیه ادارات یا دفاتری هستند که افراد هر روز کار یکسانی را انجام می‌دهند. اما مشخص شده که آنها بیشتر شبیه فضاهای کار اشتراکی هستند، که افراد می‌آیند و می‌روند و در هر زمان مشاغل گوناگونی را انجام می‌دهند.»

ایرجی افزود: «نادیده گرفتن این تغییرات مکانی و کارکردی می‌تواند منجر به درکی نادرست و ناقص از مغز شود.»

او می‌گوید: «برای مثال ما اتصالات کارکردی را بین دو ناحیه در زمان‌های مختلف اندازه می‌گیریم، و تغییراتی را مشاهده می‌کنیم. یک دیدگاه این است که بگوییم قدرت اتصالات مرتبط با یک تکلیف خاص در طول زمان تغییر می‌کند. اما چه می‌شود اگر آن ناحیه مسئول تکالیف متفاوتی در زمان‌های متفاوت باشد؟ شاید افراد متفاوتی در این دو اداره در روزهای مختلف وجود دارند، پس به همین دلیل است که ما در ارتباطات تفاوت می‌بینیم.»

یافته‌های پژوهشگران بر پایه مفهوم کرونکتوم (chronnectome) بنا شده‌ است (مدلی از مغز که در آن الگوهای اتصالات کارکردی در طول زمان تغییر می‌کنند، که در ابتدا توسط کالون در سال 2014 پیشنهاد شد). این مقاله کرونکتوم "فضایی" را توضیح می‌دهد.

دانشمندان همچنین بررسی کردند که آیا شبکه‌های مغزی بین بیماران اسکیزوفرنی و آزمودنی‌های سالم گروه کنترل می‌تواند متفاوت باشد یا خیر. در حالی‌ که آنها بین دو گروه اختلاف‌هایی یافتند، متوجه شدند که این تفاوت‌ها پایدار نیستند، پس مهم است که این تغییرات گذرا ثبت شوند.

ایرجی می‌گوید: «بیشتر مطالعات پیشین میانگین فعالیت شبکه در طول زمان را مشاهده کرده‌اند. اما وقتی به میانگین نگاه می‌کنید، تمام نوسانات ریزی را که ممکن است متمایزکننده افراد سالم از افراد دارای اختلالات مغزی باشند، حذف می‌کنید.»

ایرجی می‌گوید که در آینده، دانشمندانی که این اختلالات را مطالعه می‌کنند باید هنگام تلاش برای مدل‌سازی مغز، احتمال اتصالات پویای فضایی را هم در نظر بگیرند.

منبع: Neuroscience News

مترجم: کیوان زیدعلی، عضو شاخه دانشجویی نقشه برداری مغز

ارسال دیدگاه

loading