جسم پینه ای یا کورپوس کالوزوم مغز چیست و با قطع ارتباط دو نیمکره چه رخ می دهد؟ - تور اروپا ارزان

جسم پینه ای پردازش های عالی شناختی، توان حرکتی و ادراک فضایی را میان دو کورتکس همگام نگه می دارد. هرگاه این کابل ارتباطی بر اثر تصادف، اختلالات تکاملی جنینی یا شکافتن جراحی آسیب ببیند، تبادل داده بین دو نیمه مخ متوقف می گردد و هر نیمکره دنیا را مستقل از دیگری ارزیابی می نماید.

پزشکان این شرایط نامتعارف را سندرم مغز دوتکه (Split-Brain Syndrome) می نامند؛ حالتی بالینی که نشان می دهد رفتار و بیان کلامی ما تا چه مقدار به این همگرایی وابسته است. از آنجا که پردازش گفتاری عمدتاً در کورتکس چپ سازمان یافته، داده های ادراکی نیمکره راست امکان بیان واژگانی پیدا نمی نمایند، هرچند ادراک حسی آن ها دست نخورده باقی می ماند. اگر شیئی را تنها به نیمه چپ بینایی این اشخاص باشد، با زبان انکار می نمایند که چیزی دیده اند؛ ولی دست چپشان بی درنگ همان وسیله را از میان چندین وسیله برمی گزیند. این ناهمخوانی نشان می دهد احساس وحدت و هویت یکپارچه ای که در فکر تجربه می کنیم، تنها نتیجه ارسال پیغام از همین چند سانتی متر بافت همبند است.

آیا ممکن است فردی پیراهنش را با یک دست تکمه کند و هم زمان دست دیگرش آن تکمه ها را باز کند؟ این تعارض حرکتی باورنکردنی، سال هاست فرضیات کلاسیک درباره جایگاه اراده و روان را تکان داده است. اگر هسته اصلی خودآگاهی با یک برش جراحی به دو پایگاه متمایز تجزیه گردد، آیا کالبد ما میزبان دو شخصیت هم عرض با سلایق و خواسته های متفاوت خواهد بود؟ پاسخ به این پرسش ها پژوهشگران را به سمتی راهنمایی کرد که مرزهای نوروفیزیولوژی و فلسفه فکر را بازتعریف نمایند و به کندوکاو در رازهای ناگفته مغز بپردازند.

معماری تکاملی مغز پستانداران و خاستگاه ادراک یکپارچه

برای فهم سرچشمه این پیوند درونی، باید مسیر چند میلیون ساله شکل گیری دستگاه عصبی را مرور کنیم. در جانداران پست تر، تقارن عصبی ساده برای فرار از خطر، تغذیه و بقا کفایت می کرد و احتیاجی به پردازش های موازی و پیچیده نبود. با پیدایش پستانداران جفت دار، احتیاج زیستی به سنجش محیط، تشخیص عمق میدان و مدیریت رفتارهای پیچیده دوچندان شد. این دگرگونی فرگشتی به بزرگ تر شدن قشر مخ و پیدایش شکاف عمیق بین دو نیمکره انجامید. مغز برای حفظ چالاکی خود ناچار بود میان این دو توده چین خورده پلی با سرعت انتقال بالا برپا کند تا پاسخ های حرکتی ضدونقیض، بقای گونه را نابود نسازد.

این شبکه ارتباطی با بیش از دویست میلیون رشته عصبی میلین دار تکامل یافت تا تداخل رفتاری میان عضلات چپ و راست از بین برود. در حقیقت، تخصصی شدن نیمکره ها (Brain Lateralization) بازدهی مصرف انرژی در مغز را بالا برد؛ به نحوی که مهارت های زبانی به یک سمت و تحلیل ابعاد هندسی و احساسات به سمتی دیگر واگذار شد.

جالب است بدانید در پستانداران کیسه دار، مانند کانگورو و کوآلا، ساختار جسم پینه ای به کلی وجود ندارد. این جانوران تبادل داده های عصبی میان دو نیمکره را به وسیله مسیری بسیار باریک تر به نام همبند قدامی (Anterior Commissure) سامان می دهند؛ تفاوتی شاخص که نشان می دهد تکامل مغز چگونه راه های متفاوتی برای حفظ ارتباط کورتکس پیموده است.

کالبدشناسی جسم پینه ای و سازوکار انتقال داده های عصبی

از دیدگاه آناتومی، جسم پینه ای نواری محکم با ضخامتی چشمگیر است که در کف شیار طولی مغز پهن شده و بخش های قرینه دو کورتکس را متصل می نماید. نوروآناتومیست ها این ساختار قوسی را به چهار بخش تقسیم می نمایند: منقار (Rostrum)، زانو (Genu)، تنه (Body) و اسپلنیوم (Splenium). بخش قدامی یا زانو، لوب های پیشانی را که کانون تفکر انتزاعی و مهار رفتاری هستند هم مسیر می سازد، در حالی که اسپلنیوم در انتهای خلفی، داده های بصری لوب پس سری را با سرعت بسیار بالا هماهنگ می نماید. پیدایش ضایعه در هر یک از این نواحی چهارگانه، نقص های شناختی ویژه ای پدید می آورد.

بخش مهمی از عملکرد این تارهای عصبی به مهار طرف مقابل (Interhemispheric Inhibition) مربوط است. این سازوکار بازدارنده مانع از آن می گردد که هنگام حرکات ظریف یک دست، دست دیگر همان الگو را مثل آینه تقلید کند. این مهار انتخابی به هر نیمکره فرصت می دهد که بدون دخالت دیگری وظیفه حرکتی اختصاصی خود را با دقت پیش ببرد.

اگر این مهار به موقع صورت نگیرد، توانایی نوشتن، اجرای قطعات موسیقی یا راه رفتن روان به شدت تحلیل می رود. هماهنگی بی نقص بینایی هر دو چشم و مشخص دقیق مبدأ صداهای پیرامونی نیز حاصل فعالیت مداوم همین الیاف است. کوچک ترین صدمه یا نقص عروقی در این مسیر، ادراک هماهنگ از بدن و دنیا بیرون را با دشواری روبه رو می سازد.

جراحی کالوزوتومی و مهار صرع مقاوم به درمان

پزشکان دهه ها برای درمان مبتلایان به صرع لاعلاج که هیچ دارویی تشنج های ویرانگرشان را فرو نمی نشاند، درمانده بودند. امواج الکتریکی غیرعادی ناشی از یک کانون آسیب دیده، به وسیله مسیرهای رابط ماده سفید مانند آتشی مهارنشدنی به سراسر قشر مخ می دوید. این تشنج های فراگیر بیمار را دچار حملات سقوط سخت، کاهش هشیاری و آسیب های بدنی پیاپی می کرد. جراحان اعصاب پس از سال ها پژوهش، ایده بریدن تارهای جسم پینه ای یا همان عمل کالوزوتومی (Corpus Callosotomy) را مطرح ساختند تا کانون تخلیه الکتریکی در یک نیمکره زندانی بماند و سمت دیگر سالم بماند.

با انجام این تیغ زدن جراحی، بحران های صرعی مکرر بیماران به شکل ملموسی مهار شد. نکته ای که در شروع شگفتی جراحان را برانگیخت این بود که بیماران پس از بهبود، در مکالمات روزمره، قدم زدن و رفتارهای عمومی عادی به نظر می رسیدند.

مغز به وسیله مسیرهای عمیق تر ساقه مغز تعادل اولیه را به دست آورده بود؛ اما پشت این آرامش ظاهری، رویدادی شگرف جریان داشت. دو نیمکره پیوند مستقیم خود را از دست داده بودند و آزمایش های تخصصی نشان داد دو دستگاه فکری مجزا با ادراک های ناهم سو در یک سر جای گرفته اند.

پژوهش های راجر اسپری و کشف فکر دوپاره

در دهه شصت میلادی، راجر اسپری (Roger Sperry) و همکار کنجکاوش مایکل گازانیگا (Michael Gazzaniga) آزمایش های بدیعی را برای واکاوی رفتار این گروه از بیماران طراحی کردند. آن ها دستگاهی به نام تاکیستوسکوپ (Tachistoscope) به کار گرفتند که می توانست تصویری را فقط به مقدار کسری از ثانیه در میدان بینایی راست یا چپ به نمایش بگذارد. مسیر عصب بینایی به گونه ای است که داده های نیمه چپ بینایی به نیمکره راست و داده های نیمه راست به نیمکره چپ منتقل می شوند. در افراد عادی، این یافته های تصویری بلادرنگ از روی جسم پینه ای سر می خورند و یکی می شوند، اما در افراد تحت عمل جراحی، ارتباط میان دو دنیا ادراکی قطع شده بود.

هنگامی که اسپری واژه ای را به میدان دید راست می فرستاد، بیمار نام آن را بلند می گفت؛ زیرا کورتکس چپ بر مراکز تکلم تکیه زده است. اما وقتی طرحی به میدان بینایی چپ تابانده می شد، بیمار سوگند یاد می کرد که صفحه کاملاً خالی بوده است، در حالی که دست چپ او زیر یک مانع پارچه ای می توانست شیء مربوط به آن طرح را از میان ده ها وسیله لمس کند و بیرون بکشد. نیمکره راست مفهوم را درک نموده بود، اما ابزار گفتاری برای بازگویی آن نداشت. این دستاورد درخشان علمی که جایزه نوبل پزشکی سال 1981 را برای راجر اسپری رقم زد، گواه این واقعیت بود که شعور، هوشمندی و درک محیطی الزامی به بیان زبانی ندارند.

یکی از مجذوب کننده ترین آزمون های گازانیگا زمانی ثبت شد که او دو واژه متفاوت را هم زمان به دو میدان دید تاباند؛ مثلاً واژه آسمان به میدان چپ و واژه خراش به میدان راست. وقتی از بیمار خواستند آنچه دیده روی کاغذ بکشد، دست چپ او به جای کشیدن نمادی از یک ساختمان سر به فلک کشیده (Sky-scraper)، تصویری از تکه های ابر در آسمان کشید و سپس دست راست با واژه دیگر سرگرم شد. این مشاهده اثبات کرد که پردازش معنایی حتی در سطوح مفاهیم ترکیبی، در غیاب جسم پینه ای تجزیه می گردد.

سندرم دست بیگانه و تعارض میان دو نیمکره

یکی از غریب ترین عوارض قطع این پل رابط، پیدایش شرایطی ناخوشایند به نام سندرم دست بیگانه (Alien Hand Syndrome) است. در این عارضه، دستی که معمولاً به نیمکره غیرمسلط تعلق دارد، بی اجازه و بدون اراده آگاهانه شخص دست به کارهای هدفمند و عجیبی می زند. برای مثال، دست راست بیمار روزنامه ای را ورق می زند و دست چپ همان روزنامه را مچاله می نماید؛ یا فرد با یک دست قاشق غذا را به دهان می برد و دست دیگر مانع غذا خوردن می گردد. بیمار این دست عاصی را بیگانه می شمارد و گاه آن را عضوی ناخوانده متعلق به انسانی نامرئی توصیف می نماید.

این ناهمسانی رفتاری ناشی از تقابل نقشه های حرکتی دو نیمکره بدون نظارت یکپارچه بر یکدیگر است. نیمکره راست عواطف، انگیزه ها و واکنش های غریزی متفاوتی بروز می دهد که نیمکره چپ مجهز به زبان از چرایی آن بی خبر است.

مایکل گازانیگا در آنالیز های تکمیلی متوجه شد نیمکره چپ سازوکاری موسوم به مفسر (The Interpreter) دارد که وظیفه دارد هر حرکت ناهماهنگ دست چپ را با داستان سرایی و فرضیه بافی معقول جلوه دهد. این واقعیت علمی نشان می دهد که استدلال های منطقی روزمره ما تا چه اندازه ممکن است توجیه هایی پسینی برای پنهان کردن تضادهای ناهشیار باشند.

مسئله هویت شخصی و دگرگونی در فلسفه فکر

بازتاب آزمایش های مغز دوتکه شالوده باورهای فلسفی در مورد روح، شعور و ماهیت خود را با پرسش هایی تازه روبه رو کرد. فیلسوفان پیوسته ادعا می کردند که من آدمی ماهیتی بسیط، خدشه ناپذیر و تجزیه ناپذیر است که تمام ادراکات ما را در نقطه ای کانونی گرد می آورد. اما جراحی قطع جسم پینه ای ثابت کرد این یکپارچگی ظاهری، تنها به واسطه بندهای فیزیکی بافت مغز حفظ می گردد و با قطع یک رشته عصبی، دو هویت با دو خط مشی مستقل در یک تن ظاهر می گردند. در یکی از ارزیابی های مشهور، نوجوانی با مغز دوتکه در پاسخ به پرسش درباره مسیر شغلی آینده، با زبان گفت حسابدار می گردد، اما دست چپ او با حروف اسباب بازی کلمه مسابقه دهنده اتومبیل رانی را چید.

این دوشاخگی ادراکی نشان داد آگاهی فردی سامانه ای برآمده از ارتباطات درونی سلول هاست، نه جوهری جدابافته از جسم. اگر اتصالات مادی قطع شوند، هر سمت از مغز به تناسب داده های دریافتی خود هدفی نو می سازد و برای بقا تقلا می نماید. پژوهش های مدرن به ما یادآوری می نمایند که هویت واحد انسان، محصول بده بستان های شتابان و آرامِ میلیون ها اکسون فعال در جسم پینه ای است. با فروپاشی این هم پیوندی، افسانه منِ یگانه پیش چشم متخصصان و فلاسفه فروریخت و فصلی نو در شناخت انسان شروع شد.

نوشته های مشابه: ???? همه نوشته های پرونده این پرونده خبرنگاران

چرا آسیب به نیمکره چپ مغز می تواند قدرت تکلم را به طور کامل از بین ببرد؟