الوعي بين النفس والعالم : وفقًا للتجارب الحديثة ، ينبثق وعينا من النشاط المتناوب لشبكتين دماغيتين. يوجه المرء انتباهنا إلى عالمنا الداخلي ، والآخر يوجه انتباهنا إلى العالم المحيط.
طوال اليوم ، يظل عقلك يتجول من فكرة إلى أخرى: اجتماع الموظفين بعد الظهر ، خطط عطلة نهاية الأسبوع ، هدية تشتريها لصديق. فجأة توقفك سيارة ، وتختفي هذه الأفكار على الفور – يتركز كل انتباهك على المناورة بعجلة القيادة لتجنب الاصطدام. على الرغم من الخلط بينك وبين أفكارك مؤقتًا ، إلا أنك تعود إلى نفس نمط الشرود الذهني بعد دقيقة أو دقيقتين.
خلال حياة اليقظة ، يمر تدفق وعينا عادةً عبر العديد من التغييرات بين التأمل الذاتي والاهتمام الخارجي. تشير الأبحاث الحديثة إلى أن التأرجح بين هذه الحالات العقلية الداخلية والخارجية يُعتقد أنه ضروري لوظيفة الدماغ المناسبة. تشير دراسة جديدة ، بقيادة عالم الأعصاب زيروي هوانغ ، من مركز علوم الوعي في كلية الطب بجامعة ميشيغان ، إلى أن التوازن المتغير بين شبكة مسؤولة عن الوعي البيئي وشبكة أخرى مسؤولة عن الوعي الذاتي يمكن أن يكون تعريف خاصية الوعي.
جدول المحتويات
تعزيز فهمنا للوعي
بالإضافة إلى تعزيز فهمنا للوعي ، يمكن أن يؤدي هذا العمل إلى تطوير تقنيات لتقييمه قبل إجراء عملية أو أثناء علاج الأشخاص الذين يعانون من ضعف في الوعي ، مثل المرضى الذين يعانون من حالة إنباتية أو أولئك الذين يعانون من قصور القلب. متلازمة الحبس ، أي لقول مشلول تماما وغير قادر على التواصل مع من حولهم.
إقرأ أيضا:طرق لكسب دخل إضافي على الإنترنتشبكتان تتعاقبان بشكل مستمر
على مدى العقدين الماضيين ، حدد علماء الأعصاب شبكة من مناطق الدماغ المسؤولة عن أشكال مختلفة من الاستبطان ، من أحلام اليقظة إلى تذكر الذكريات القديمة ، إلى القدرة على التخطيط العقلي لأفعالنا. بدأ مفهوم “الخلفية” لنشاط الدماغ يلفت الانتباه عندما أظهر طبيب الأعصاب ماركوس رايشل وزملاؤه في جامعة واشنطن في سانت لويس أن استهلاك طاقة الدماغ زاد بنسبة 5٪ فقط خلال مهمة عقلية مركزة ، مما يشير إلى أن بقية الوقت هو أيضا نشط. في عام 2001 ، استخدم Raichle مصطلح “الوضع الافتراضي” لوصف عملية الخمول هذه.
الوعي بين النفس والعالم : شبكة الانتباه الظهرية
تقوم شبكة الانتباه الظهرية على أساس الانتباه الموجه إلى الخارج. شبكة الوضع الافتراضي ، من جانبها ، تتدخل في الوعي الذاتي ، وتحول إلى الداخل. لذلك ، هناك علاقة متبادلة بين الاهتمام الجاذب (الموجه نحو الداخل) والاهتمام بالطرد المركزي الموجه نحو العالم الخارجي. وهو ما يعكس تجربتنا الواعية من حيث التوازن بين شبكتين عصبيتين متعارضتين. “إنه ليس شيئًا أو آخر ؛ قال رايشل ، أنت فقط تقلب الميزان. ظل جزء من هذا البحث مثيرًا للجدل بسبب طريقة مستخدمة للتخلص من الضوضاء الصادرة عن بيانات تصوير الدماغ ، وهي طريقة يقول بعض الباحثين إنها تميل إلى إنشاء ارتباطات بشكل منهجي بين البيانات …
إقرأ أيضا:الحساسية الغذائية عند الأطفالالدراسة التي نُشرت في مارس في تقدم العلم
لكن في الدراسة التي نُشرت في مارس في تقدم العلم ، تجنب هوانغ وزملاؤه المشكلة من خلال اتباع نهج يجنب الطريقة ، وبدلاً من ذلك يعتمدون على خوارزميات التحليل التلقائي التي أدت إلى تصنيف أنماط تنشيط الدماغ إلى ثمانية أنماط رئيسية. يتوافق اثنان من أنماط التنشيط هذه مع شبكة الوضع الافتراضي وشبكة الانتباه الظهرية ، في حين أن ستة منها كانت مرتبطة بشبكات أخرى معروفة تكمن وراء وظائف الدماغ: شبكات الاستشعار الحركية ، والشبكات البصرية ، وشبكات الانتباه. حالات التنشيط العالمية الضعيفة للدماغ.
الوعي بين النفس والعالم : فقدان الوعي والانتباه
لقياس نشاط الدماغ ، استخدم الفريق تقنية تسمى “التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة” (rsfMRI). بدلاً من حساب متوسط النشاط على مدى فترات زمنية طويلة ، والذي يتم إجراؤه عادةً في دراسات الرنين المغناطيسي الوظيفي لتقدير درجة اتصال المنطقة ، أراد الباحثون دراسة كيفية تغير تنشيط الدماغ بمرور الوقت ، من لحظة إلى أخرى. أظهروا أن الدماغ يمر بسرعة عبر حالات مختلفة تتوافق مع كل شبكة من الشبكات الثمانية ، مع وجود بعض التحولات التي تكون أكثر احتمالًا من غيرها ، والتي يصفها هوانغ بأنها “دائرة زمنية”. على وجه الخصوص ، يمر عبر حالات وسيطة بين تنشيط شبكة الوضع الافتراضي وشبكة الانتباه الخلفي ، بدلاً من التبديل فجأة من واحدة إلى أخرى.
مسحًا ضوئيًا لـ 98 مشاركًا كانوا إما غير قادرين على الحركة
أجرى الباحثون مسحًا ضوئيًا لـ 98 مشاركًا كانوا إما غير قادرين على الحركة أو واعين أو في حالة تسمى “غير مستجيبة” بسبب التخدير العام بالبروبوفول أو الكيتامين أو بسبب حالة إنباتية ناجمة عن إصابة الدماغ والمعروفة باسم “متلازمة الاستثارة غير العفوية” (في هذا حالة ، تم الحصول على الموافقة على التجربة من ممثليهم القانونيين ، ملاحظة المحرر) كل هذه الدول “غير المستجيبة” تشترك في شيء واحد: شبكة الوضع الافتراضي وشبكة الانتباه الظهري كانت غائبة عن التقلبات بين شبكات الدائرة الزمنية ، وبالكاد يتم تفعيلها.قدم كل ملف شخصي لشخص غير مستجيب خصائصه الخاصة للدوائر العصبية المعنية أو المشاعر الذاتية (الأشخاص الذين تم تخديرهم بالكيتامين أبلغوا عن الهلوسة)
الوعي بين النفس والعالم : مناطق الدماغ المشاركة في شبكة الوضع الافتراضي
تُظهر الأجزاء البرتقالية مناطق الدماغ المشاركة في شبكة الوضع الافتراضي ، وهي نشطة عندما يتركز انتباهنا بدلاً من ذلك على عالمنا الداخلي.
يمكن أن تشير هذه الملاحظات إلى أن غياب النشاط من شبكة الوضع الافتراضي وشبكة الانتباه الظهرية هي خاصية مشتركة لكل الوعي المتضائل وأن وجودها قد يكون سمة ضرورية من سمات اليقظة. يقول رايشل (الذي لم يشارك بشكل مباشر في الدراسة): “ما يقترحه [الباحثون] هنا هو أنك إذا قمت بإخلال هذا التوازن ، فسيكون ذلك بتكلفة من حيث الوعي”. “هذه طريقة مثيرة للاهتمام لتحديد نشاط شبكة الوضع الافتراضي وشبكة الانتباه الظهرية ، وتوفر وصفًا لوعينا.” لكن هل هذا يفسر كل ذلك؟ لست متأكدا. “
عند الأشخاص في حالة خضرية أو تخدير (بدون وعي) ، يتوقف الانتباه عن مجيئه وتنتقل بين العالمين الداخلي والخارجي
أظهر الباحثون أن الاستماع إلى الصوت زاد من تنشيط شبكة الانتباه البطني
في تجربة أخرى ، أظهر الباحثون أن الاستماع إلى الصوت زاد من تنشيط شبكة الانتباه البطني (التي تلفت انتباهنا إلى محفزات غير متوقعة) وقمعت تنشيط شبكة الوضع الافتراضي لدى الأطفال. المشاركون الواعين ، ولكن ليس بين أولئك الذين يفعلون ذلك. لا يستجيب. قيمت تجربة تحكم أخيرة تنشيط الشبكة في قاعدة بيانات لمسح دماغ مرضى نفسيين. لم يجد العلماء أي فرق بين هذه المجموعة والمشاركين الواعين في نشاط شبكة الوضع الافتراضي وشبكة الانتباه الظهرية ، مما يدل على أن قمع نشاط الوضع الافتراضي فريد من نوعه للمرضى الذين يخضعون لتغيير في مستوى الوعي ، ولا يتم ملاحظته في الاضطرابات المعرفية الأخرى مثل الذهان .
الوعي بين النفس والعالم : اختلافات بين الأشكال المختلفة لتغيير الوعي
وقد لوحظت أيضًا اختلافات بين الأشكال المختلفة لتغيير الوعي. على سبيل المثال ، غالبًا ما دخل المشاركون الذين تناولوا الكيتامين في حالات من النشاط الدماغي المنخفض أو المرتفع بشكل عكسي. وقد لوحظ هذا النمط أيضًا في الأشخاص المصابين بالفصام ، مما يشير إلى أن أنماط فرط النشاط قد ترتبط بتجارب الهلوسة الشائعة لاستخدام الكيتامين والفصام.
يعلق هوانغ ، قبل أن يضيف ، “إذا كانت جميع أجزاء دماغك تشارك المعلومات في نفس الوقت ، أعتقد أنك تجد صعوبة في معرفة الفرق بينك وبين بيئتك” ، قبل أن يضيف ، “يمكن استخدام هذا العمل لتطوير مقاييس الوعي وتقييم فعالية العلاجات لضعف الوعي أو الإشراف التخدير عبر الإنترنت. عندما نلاحظ انخفاضًا متزامنًا في الشبكتين ، يمكننا أن نتوقع أن الأفراد ليسوا على دراية بمحيطهم “. يمكن أن تساعد القياسات لتحديد ما إذا كان الفرد واعيًا أم لا الأطباء في غرفة العمليات. يخطط هوانغ بعد ذلك لدراسة الآليات العصبية التي تنظم هذه التحولات ضمن الدائرة الزمنية التي تعبر عن شبكات الدماغ هذه.
اعتلالات النمو
الشبكة العصبية هي أكثر من مجرد أداة ، فهي عبارة عن عدسة مكبرة بفضلها بدأ إدراكنا لاضطرابات الجهاز العصبي المركزي في التغير. واليوم ، نعني بالاعتلالات العصبية الأمراض التي تتميز باختلال طوبولوجي للشبكات في الدماغ. يغطي هذا المصطلح كلا من الأمراض التنموية والتنكسية ، مثل التوحد أو الفصام أو مرض الزهايمر أو التصلب المتعدد.
وبالتالي ، فإن التوحد هو توضيح جيد لتطور معرفتنا المتعلقة باستخدام الشبكة العصبية. خلافًا للاعتقاد الشائع ، فإن الكثير من الوصلات ليس جيدًا للدماغ. على العكس من ذلك: لا يعمل الدماغ المتصل بشكل مفرط بشكل صحيح. في عام 2005 ، بدءًا من هذه الفرضية ، سعى إريك كورشيسن وكارين بيرس من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو إلى وصف الركائز التشريحية العصبية للتوحد. قاموا بإجراء تحليل تلوي لجميع ملاحظات الدماغ في الجسم الحي وبعد الوفاة.المرضى الصغار جدًا ، مما يدل على أن الفص الجبهي قدم فائضًا من الوصلات المحلية في وقت مبكر جدًا من التطور. ووفقًا لهم ، فإن هذا الفوضى في الاتصال سيؤدي إلى إفقار التواصل مع مناطق أخرى من الدماغ ، مما يجعل المناطق الأمامية غير قادرة على ممارسة السيطرة على الأنشطة المعرفية التي تقدمها عادةً.
الوعي بين النفس والعالم : لارتباط المفرط المحلي المرتبط باتصال فرعي عالمي للفص الجبهي
هذا الارتباط المفرط المحلي المرتبط باتصال فرعي عالمي للفص الجبهي من شأنه أن يفسر العديد من الاضطرابات السلوكية التي لوحظت في المرضى ، مثل الاهتمام بالتفاصيل على حساب التكامل العالمي للمعلومات ، أو صعوبة معالجة المعلومات المعقدة. ومع ذلك ، على الرغم من جاذبيتها ، فقد تم تنقيح هذه النظرية بعد النتائج التي تم الحصول عليها مع الشبكة العصبية الهيكلية – عن طريق التصوير الموتر الانتشار
اليوم ، لم نعد نفكر من حيث التوصيلية المفرطة أو الفرعية ، ولكن إعادة التنظيم. أو بتعبير أدق “إعادة تنظيم تعويضية لطوبولوجيا الدماغ” لدى المصابين بالتوحد. ماذا يعني هذا التعبير؟ أثناء التطوير ، سيتم إعادة تنظيم الاتصالات داخل الشبكات من أجل ضمان أفضل الوظائف المعرفية التي ، بخلاف ذلك ، ستكون أكثر اضطرابًا في المتضررين. لم نعد نحاول وصف أدمغة الأشخاص المصابين بالتوحد بمصطلحات مطلقة ، ولكن من حيث الاختلافات عن الدماغ المتوسط القياسي. يتماشى هذا النهج مع التغييرات التي أجراها المجتمع العلمي: لم يعد التوحد يعتبر مرضًا ، بل يعد فرقًا.
لسوء الحظ ، لا تزال الدراسات التي تستكشف الشبكة العصبية الوظيفية .في حالة الراحة لدى المصابين بالتوحد نادرة جدًا لتأكيد هذا النهج. في معهد كارولينسكا ، وبفضل فريق سفين بولتي ، بدأنا في دراسة مجموعة من التوائم المتطابقة ، أحدهم فقط مصاب بالتوحد. من خلال دراسة الشبكة العصبية الوظيفية ، نأمل في الكشف عن تنظيم دماغ مختلف بين أزواج التوائم هذه. من خلال مقارنة الخصائص الطوبولوجية .لكل زوج من التوأم المصاب باضطرابات التوحد وخصائص التوأم السليم ، فإننا نسعى لتوضيح الأساس البيولوجي العصبي للتوحد.
الوعي بين النفس والعالم : تشوهات العصب
يعتبر مرض الزهايمر والتصلب المتعدد من اعتلالات الربط ويرتبط أيضًا بنقص التمثيل الغذائي. يجب أن تخبرنا دراسة الشبكة العصبية لهؤلاء المرضى عن أسباب وتطور هذه الأمراض. وفقًا للنظرية الاقتصادية لدماغ E. Bullmore و O. Sporns .، الاضطرابات العصبية والنفسية المرتبطة بنقص التمثيل الغذائي (الطاقة) يجب أن تتميز أيضًا بالتغيرات في المجالات الرئيسية لمعالجة المعلومات .والتواصل بين مناطق الدماغ البعيدة. في الواقع ، من خلال تقليل الطاقة المتوفرة في الدماغ . تؤدي بعض الأمراض إلى تعطيل الشبكات التي لم تعد قادرة على تحمل تكلفة الطاقة اللازمة لأداء وظائفها بشكل صحيح. هذه هي بالتالي أغلى العقد والحواف من حيث
المناطق التي تكمن وراء الوظائف المعرفية عالية المستوى
بعبارة أخرى ، الضحايا الأوائل هم ، من ناحية . المناطق التي تكمن وراء الوظائف المعرفية عالية المستوى ، والتي تعد بشكل خاص جزءًا من الشبكة الافتراضية والشبكة الاهتمامية . ومن ناحية أخرى ، الاتصالات طويلة المدى . المسافة. على سبيل المثال ، في الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر ، يعاني الحُصين والمنطقة الحزامية الخلفية من انخفاض في نشاط التمثيل الغذائي. ومع ذلك ، فإن هذه المناطق هي عناصر أساسية للأداء الدماغي ، أو حتى للشبكة افتراضيًا في الثانية . بحيث يؤدي ضعفها إلى تعطيل اتصالات الشبكات المتعددة بشكل كبير. قد تنجم الاضطرابات المعرفية المرتبطة بالمرض عن هذه الاضطرابات. وخير مثال على ذلك فقدان الذاكرة ، وهو أحد الأعراض الرئيسية للمرض. في الواقع،
يعكس التصلب المتعدد بشكل أكبر تغيير الاتصالات بعيدة المدى ، لأن هجوم حزم المادة البيضاء المميزة لهذا المرض مرتبط بحجم هذه الحزم: الأكبر . وبالتالي الأطول غالبًا . هي الأكثر تضررًا. وبالتالي ، يتم تقليل تدفق المعلومات المتدفقة على طول هذه الحزم . مما يحد من كفاءة الشبكات القائمة على اتصالات المسافات الطويلة هذه. هذه هي بشكل خاص شبكات المهارات الحركية.
تم اكتشافه منذ بضع سنوات فقط ، وقد أتاح لنا الشبكة العصبية فهم كيفية عمل الدماغ بشكل أفضل. بفضل هذا النشاط الدماغي المثير للدهشة ، اكتشفنا ميزات مهمة للدماغ البشري ، وتطور نهجنا في بعض الاضطرابات العصبية والنفسية.
