درسنامه‌ی سیزدهم هسته‌ی علوم اعصاب انسانی

به نام حق


کتاب زبان و آگاهی، بخش اول


فصل اول: ذهن انسان

در این کتاب جرالد ادلمن در تلاش است که یک توضیح علمی، به وسیله‌ی بیان ارتباطات نورونی، برای توضیح نحوه‌ی شکل گیری حالتهای ذهنی از جمله انواع کوالیا و … ارائه دهد.
آلفرد والاس برخلاف داروین عقیده داشت که نمیتوان توسط انتخاب طبیعی، ذهن و عملکردهای آن را توضیح داد. داروین در جایی اشاره می‌کند که شاید در یک دوران به کیفیت‌ها  و خصلت‌هایی نیازی نباشد، ولی با این وجود ممکن است در جریان انتخابِ سایر خصلتها (ویژگی‌های تکاملی) منظور شود. افزون بر این اعتقاد داشت که ویژگی‌های تکاملی، مستقل نیستند؛ به طور مثال میگوید، ممکن است تکامل زبان به فرایند تکامل مغز کمک کرده باشد.

فصل دوم: آگاهی

در کل دو دیدگاه درمورد آگاهی وجود دارد:

  1. آگاهی یک (پی پدیدار)epiphenomenon  است: بر چیزی تاثیر علی ندارد.
  2. آگاهی کارآمد است. (efficacious)

بر طبق دیدگاه ویلیام جیمز آگاهی یک فرایند است، نه یک پدیده.
آگاهی مدام در حال تحول، تداوم و دارای خاصیت قصدمندی است. توجه(attention)، به حالتهای مختلف آگاهی شکل میدهد. باید دقت کرد که آگاهی به شدت یکپارچه است (برای مثال من در لحظه‌ی حال، احساسات مختلفی از محیط بیرون و درون خود دارم و از همه چیز به صورت یکپارچه‌ای آگاه هستم و نسبت به وضعیت خود نیز آگاهم).
برای آگاهی می توان سطوح مختلفی در نظر گرفت:

  1. ابتدایی: حتی در برخی از جانورانی که هیچ توانایی زبان شناختی ندارند، نیز دیده میشود.
  2. برتر: معنای خود و خویش، شامل:

الف) بازسازی رویدادهای گذشته و شکل دادن به رویدادهای آینده
ب) توانایی معناشناختی (پایین ترین حد): نماد ها
ج) توانایی زبان شناختی (پیشرفته ترین شکل)

نکته: در خواب REM جاندار از آگاهی خود آگاه نیست، با درون‌دادِ حسی در ارتباط نیست و توانایی برون داد حرکتی ندارد.
همه ی رویدادهای آگاهانه از مجموعه ای از احساسات ذهنی تشکیل شده‌اند و در کل باید گفت نمیتوان فقط یک احساسِ واحد ذهنی مثل «سرخی» را تجربه کرد. آگاهی امکان یکپارچه سازی صحنه کنونی را با تاریخچه‌ی آگاهیِ گذشته‌ی حیوان فراهم میکند. این توانایی برای حیوان ارزش حیاتی و بقایی دارد.
اصل خلاء تبیینی (Explanatory gap): این اصل برخاسته از تفاوتهای چشمگیر بین ساختار مغز در جهان مادی و خاصیت تجربه‌ی مبتنی بر احساسات ذهنی است. کلید اصلیِ ارتباط بین این دو، در این است که بتوان به کمک توصیفِ علمیِ آگاهی و رابطه‌ی بین دو حوزه یک توجیه علمی را ارائه داد، به طوری که بتوان خاصیت‌های یک حوزه را از طریق رویدادهای حوزه‌ی دیگر درک کرد. باید توجه داشت که با استفاده از این توجیه نمیتوان رونوشتی از یک احساس ذهنی خلق کرد.
یک نظریه علمی درباره‌ی آگاهی،‌ که بر اساس کارکرد مغز است، باید بتواند توجیهی علت شناختی از خاصیتهای آن ارائه بدهد، ولی با انجام این کار نباید انتظار داشت بتوان از طریق توصیفِ «احساس ذهنی» به خلق و تولید آن دست زد.

فصل سوم: سازمان بندی مغز انسان

مغز دارای مناطق مختلفِ حسی، حرکتی، شنوایی، بینایی و … به همراه مناطقی است که فقط در ارتباط با سایر بخشهای مغز هستند(مثل prefrontal).
انواع سیناپس‌ها و نوروترنسمیترها:
۱. تحریکی: مثل گلوتامات
۲. مهاری: مثل گابا و گلایسین
۳. تنظیمی

نقش تالاموس در آگاهی: تالاموس مرکزی است که تقریبا تمام اطلاعات حسی را دریافت میکند و به قشر مغز میفرستد. تالاموس در ارتباظ تنگاتنگی با قشر مغز است. هسته‌های تالاموس به طور مستقیم به هم متصل نیستند. در محیط تالاموس هسته‌ای به نام رتیکولر وجود دارد که به هسته‌های خاصی از تالاموس متصل است و میتواند خاصیت بازدارندگی (به نحو تنظیم کننده) از خود نشان دهد.
هسته اینترلامیلار: از ساقه مغز پیام‌های عصبی را دریافت کرده و سپس به بخشهای مختلف کورتکس فرافکنی میکند. نقش آن را در آگاهی می‌توان مهم در نظر گرفت. این هسته، آستانه‌ی تحریک کورتکس را تنظیم میکند. بالا رفتن این آستانه باعث از دست دادن آگاهی میشود.
نکته: از دست دادن مناطق حساسی چون reticular formation و interlamilar باعث از دست رفتن آگاهی میشود.
هیپوکامپ: LTD (Long-term depression ،کاهش پایداری سیناپسی) و LTP (Long-term potentiation، تشدید پایداری سیناپسی)
تشدید پایداری سیناپسی به این معناست که نوبت بعد، پیام راحت‌تر در سیناپس انتقال می‌یابد.
درحالی که تغییرات سیناپسی میتواند در کارکرد حافظه نقش اساسی داشته باشد، حافظه یک خاصیت سامانه‌ای است که خود به برخی ارتباطات نوروآناتومی وابسته است. منظور آن است که نمیتوان حافظه را تنها به افزایش یا کاهش پایداری سیناپسی نسبت داد.
نکته: کارکردهای حرکتی نه تنها برای تنظیم برنامه‌ریزی شکل‌گیری حرکتی مغز، بلکه برای شکل‌گیری تصویرهای ذهنی و مفهوم سازی نیز ضروری هستند.
Basal ganglia: نقش مهمی در working memory دارد.
سامانه‌های ارزش‌گذار: فعالیت‌های آنها منجر به پاداش‌ها و پاسخ‌های مورد نیاز برای بقا و ادامه‌ی حیات میشود.
از جمله این سامانه‌ها:

  1. آدرنرژیک: Locus Coeruleus
  2. سرتونورژیک: هسته‌ی رافه
  3. کولینرژیک
  4. دوپامینرژیک
  5. هیستامینرژیک: هیپوتالاموس

نوروپپتیدها: کارکرد تنظیمی میانجی دارند (مثل انکفالین که یک اپیوئید درونزاد است).


فصل چهارم: نظریه نورونی داروین

از نظر نویسنده، مغز حاصل تکامل هست و نمی‌توان آن را از پیش طراحی شده پنداشت. در دیدگاه او تکامل هوشمند نیست، ولی بی‌اندازه نیرومند است.
گروه اندیشی (population thinking): پیدایش ساختارهای نقش‌مند و موجودات کامل، نتیجه‌ی انتخاب از میان انبوه گونه‌های متنوعی است که هریک برای بقا با یکدیگر در رقابت بوده‌اند. درمقابلِ نظریه‌یِ کامپیوتریِ مغز، که متکی بر برنامه ریزی و محاسبات رقمی است، مدل‌های دیگری با اتکا بر گروه‌اندیشیِ مبتنی بر انتخاب عناصر یا حالتهای گوناگون مطرح شده است. دلیل اینکه اصل گروه‌اندیشی در تعیین چگونگیِ کارکرد مغز دارای اهمیت است به میزان گوناگونی‌های فوق‌العاده‌ای مربوط میشود، که در مغز وجود دارد. در نهایت به سبب وجود این تفاوتها است که در جریان آگاهی، از جمله در محتوا و شیوه‌ی آن، از فردی به فرد دیگر تفاوت آشکاری دیده میشود. مغز همانند کامپیوتر نیست که توان عوض کردن وضعیت را بر اساس اطلاعات درونداد داشته باشد،‌ در حقیقت، ما در مغز اطلاعاتِ درون‌داد از پیش تعیین شده نداریم. علاوه بر این مدل کامپیوتری نمیتواند پلاستیسیتی و مسئله‌ی پیوند (binding problem) را توجیه کند.

مثلث کانیتزا نشان دهنده‌ی وابستگی ادراک انسان به بافت و موقعیت است.
توانایی و خاصیت مغز برای بندش و تعمیم، یکی از مسائلی است که مدل کامپیوتری را به چالش میکشد.

اگر مغز، کامپیوتر و جهان هم نوار ضبط شده‌ای نیست، پس مغز چگونه میتواند با کارکرد خود پاسخ‌های سازگار و ساختارمندی بدهد؟
یک نظریه مطرح برای پاسخ به این سوال، نظریه‌ی نورونیِ انتخاب گروهی (TNGS) است. این نظریه از 3 بخش تشکیل شده است:

  1.  انتخاب تکوینی، که بر اساس تفاوت‌های اپی‌ژنتیکی است.
  2. انتخاب تجربی، که در نتیجه‌ی تفاوت و گوناگونی‌های محیطی ایجاد میشود. (سامانه‌های ارزش‌گذار)
  3. اصل بازگشتی: به حل binding problem می‌پردازد. توجه به این نکته بسیار مهم است که فرایند بازگشتی(recurrent) با یک فرایند فیدبکی(feedback) تفاوت دارد.
    این سه اصل یک سامانه انتخابی، مانند دستگاه ایمنی را تشکیل میدهند.

یکی از پیامدهای این نظریه آن است که به سبب آنکه در مغز خاصیت باز آفرینی وجود دارد، مغز در واکنش‌های خود بسیار گوناگون عمل میکند. این خاصیت مستلزم درجات خاصی از پیچیدگی است و برای کارکرد انتخاب طبیعی ضرورت دارد.
سلول‌های مختلف میتوانند نقش واحدی را اجرا کنند و همان سلول‌ها در گروه‌های نورونیِ دیگر نقش‌های متفاوتی را اجرا کنند.

فصل پنجم: ساز‌‌ و‌ کارهای آگاهی

فرضیه‌ی بنیادیِ جرالد ادلمن بر این پایه استوار است که آگاهی برخاسته از کارکردهای مغز است. اکنون باید نشان دهیم، که این فرایند به عنوان یک رویداد تکاملی، چگونه میتواند توانایی‌های از پیش تکامل یافته را به مشخصات جدید ساختاری و عملکردیِ حاصل از یک انتخاب نورونی، پیوند دهد؟
برای پاسخ به این سوال ابتدا باید سیستم‌هایی را که برهمکنش آنها موجب پیدایش آگاهی‌ِ اولیه میشود، توضیح دهیم.
یکی از مهمترین فرایندهای بنیادی در مغزِ پیشرفته توانایی مقوله بندیِ ادراکی یا همان معنی دار کردن است.
در دستگاه عصبی پستانداران، مقوله بندی ادراکی نتیجه‌ی برهمکنش‌هایی بین دستگاه حسی و حرکتی است که آن را نگاشت کلی (global mapping) مینامیم.

اگرچه مقوله بندی ادراکی خصوصیتی بنیادی است، ولی به تنهایی نمیتواند در مغزِ پیشرفته موجب تعمیم یافتن بین مجموعه‌های گوناگون، برای ارائه خصوصیات مشترک بین پیام‌ها بشود.
برای این نوع تعمیم سازی نیاز است مغز فعالیت خود را در قالب نگاشت‌های کلیِ بازنمایی شده، مفهوم سازی کند؛ یعنی از نگاشت‌های خود، نگاشت بسازد. مقوله بندی‌های ادراکی و مفهومی نمیتوانند بدون وجود حافظه به صورت یک رفتار انطباقی درآیند.
بر اساس الگوی TNGS ، حافظه عبارت است از تواناییِ تکرار کردن یا بازداری، پس از یک عملِ ذهنی یا فیزیکی خاص.
حافظه را براساس زمان می‌توان به 3 دسته تقسیم نمود:

۱. کوتاه مدت
۲. بلند مدت
۳. فعال (working memory)

حافظه را به شیوه‌ای دیگر نیز میتوان تقسیم کرد:

  1. راهبردی (procedural): بازتاب یادگیریِ حرکتی و اعمال پیچیده آن است.
  2. رخدادی (episodic): توانایی به یاد آوردن رخدادها و یا حادثه‌های گذشته است.

در حقیقت حافظه نوعی تجدید مقوله بندی است و نمی‌تواند یک تجربه‌ی قبلی را عینا بازسازی کند.
پذیرش کارکردِ نوعی نظام حافظه‌ی پویا در شبکه‌ی عصبیِ انتخابی مغز، به این معنی است که میتواند از تغییرات شبکه عصبی‌ِ محصولِ درونداد دستگاه‌های ارزشگذار مغز، اثرپذیر باشد.
در حقیقت باید توجه داشت که ساز و کارهای مربوط به مقوله بندیِ ادراکی – نگاشت‌های جامع، مفهوم سازی و حافظه کوتاه مدت پویا- برهمکنش‌های هر سه دستگاه عصبی عمده را فرا میخواند. این سه دستگاه عصبی عمده شامل ارتباطات بازگشتی مغز، ارتباطات تالاموکورتیکال و سیستم‌های ارزشگذار می‌باشند.

ارتباط بازگشتی بین بخش مقوله بندی ادراکی و حافظه‌یِ مقوله بندیِ ادراکی باعث ایجاد اکنون به یاد مانده میشود. پیامد این ارتباط ایجاد توانایی برای ساختن صحنه‌ی پیچیده و نیز تمایز بین صحنه و اجزای آن میشود.

توانایی ساختن صحنه‌ی آگاهی در محدوده زمانیِ کمتر از یک ثانیه، عبارت است از توانایی ساختن اکنون به یاد مانده.
باید توجه داشت که ارتباطِ علّی یا فیزیکی بین چندین پیام رسیده در پاسخ حیوان به این توانایی، ضرورتا  مسئله‌ی تعیین کننده‌ای نیست. برای مثال می‌توان بزی فرضی را در نظر گرفت که با صدای رعد و برق فرار میکند، زیرا ممکن است آن را هم به مثابه‌ی صدای ببر تعبیر کرده باشد( در حقیقت بز توانایی افتراق و تمییز دادن و ایجاد ارتباط علی صحیح را ندارد).

فصل ششم: بی کرانتر از آسمان (کوالیا، یکپارچگی و پیچیدگی)

مهمترین سوالی که می‌توان در این مقطع مطرح کرد آن است که چگونه میتوان این تجربه‌ی نورونی را با خصوصیات تجربه شده یک فرد آگاه سازگاری داد؟
ناتوانی برای انجام همزمان چندین عمل موجب شده است، عده‌ای آگاهی را دارای کاربردهای بسیار محدودی بدانند. اما احتمالا این محدودیت ظاهری از یک ضرورت تکاملی ناشی میشود، که در آن اعمال حرکتی و برنامه‌ریزی‌های حرکتی نباید پیش از پایان یافتن، متوقف شوند.

معنی اینکه فردی آگاه است، چیست؟ او چه احساس میکند؟
فیلسوفان درک احساس‌های ذهنی(کوالیا) را برای تحقیق کردن درباره‌ی آگاهی، موضوعی اساسی تلقی کرده‌اند.
تجربه‌ی آگاهانه‌ی کوالیا، یک فرایند است و ضرورتی ندارد که پویاییِ ساختاریِ منشا خاصیت‌ها، حتی خاصیت آگاهی، با آنچه سبب پیدایش آنها شده شباهت داشته باشد. برای روشنتر شدن موضوع به این مثال توجه کنید، انفجار یک دینامیت شباهتی به مواد سازنده اش ندارد.
از دیدگاه مشاهده‌گرایی علمی، تجربه‌ی اول شخص کالایی است که برای دانشمند، مشاهده‌گر سوم شخص، به راحتی قابل ادراک نیست.
بر اساس نظریه گسترش یافته TNGS ، تجربه‌ی یک صحنه آگاهانه به صورت یکپارچه، بیانگر این دیدگاه است که همه‌ی تجربه‌های آگاهانه همان احساسات ذهنی (کوالیاها) هستند. در حقیقت تواناییِ تمیز دادن بین تفاوت‌های دقیقی، مانند سردی و گرمی در حضور هزاران کیفیت دیگر، مانند رنگ در یک صحنه‌ی یکپارچه است که آگاهی انسان را در شناساییِ سردی و گرمی نسبت به کار یک ترموستات متمایز میکند.
در نگاه اول به نظر نمیرسد، گوناگونی این حالت‌های قابل تمایز آگاهی و ماهیت یکپارچه‌ی هر یک از این حالت‌ها با یکدیگر سازگاری داشته باشد. برای حل این مشکل کافی است توصیف قابل قبولی از چگونگیِ سازمانبندی، برای تولید این خصوصیات بدهیم. این خصوصیات، درست همان خصوصیاتی است که در سامانه‌ی پیچیده دیده میشود.

‌هنگامی که واحدهای کوچک و کوچکتر یک سامانه‌ی پیچیده را در نظر میگیریم، آنها از گرایش به یک همبستگیِ خطی دور شده و بیشتر به استقلال گرایش پیدا میکنند. از سوی دیگر، درحالی که برهمکنش مجموعه‌های بزرگ و بزرگتری از این واحدها را در نظر بگیریم، آنها به مرزهای تعیین شده‌ی یک سامانه یکپارچه نزدیکتر میشوند.
اکنون میتوان این مفاهیم را درباره‌ی سامانه تالاموکورتیکال به کار گرفت و از آن برای روش شدن اساس کارکرد نورونیِ خاصیت یکپارچگی و در عین حال تمایزدهندگی برای صحنه‌ی آگاهی و یا فضای نمایانگر همه‌ی کوالیاهای مختلف، استفاده کرد.
خوشه عملکردی: سامانه تالاموکورتیکال به طور عمده با خود سخن میگوید. یعنی بسیاری از داد و ستدهای نورونی بین تالاموس و کورتکس اتفاق میافتد و تنها تعداد محدودی از آن با سایر بخش‌های مغز در ارتباط است. این مسئله خاصیت مهمی است که فعالیت نورونی مربوط به آگاهی را از فعالیت نورونی ناآگاه متمایز میکند.
جرالد ادلمن این خوشه عملکردی را هسته پویا (dynamic core) می‌نامد؛ این هسته پویا دقیقا همان سازمانِ نورونی پیچیده‌ی مورد نیاز، برای خاصیت یکپارچگی و در عین حال متمایزِ فرایند آگاهی است. این هسته دارای ساختارهای بازگشتی فراوانی است که میتواند توسط آن، فعالیت‌های هسته‌های مختلف تالاموس و نواحی کورتکس را که دارای کارکردهای جداگانه هستند، یکپارچه سازی کند، پیوند داده و به یک صحنه‌ی یگانه تبدیل کند.
از طریق همین برهمکنش‌ها است که حافظه‌ی مقوله‌ایِ ارزشگذار با ادراک مقوله‌ای پیوند میخورد و برای پیوند نگاشت‌های مفهومی و نگاشت‌های حافظه به کار گرفته میشود.
فعالیت هسته‌ی پویا به سبب خصوصیت بازآفرینی و تداعی شبکه‌های عصبی و گروه‌های نورونی آن، حیوانات دارای آگاهی را قادر میسازد تا تمایزهای پیشرفته تری را انجام دهند. کوالیاها از این قبیل تمایزها هستند.

هسته‌ی پویا، که فعالیت آن از راه یادگیری غنی میشود، در تمام طول حیات فرد تحت تاثیر فرایندهای جدیدِ مقوله بندیِ مربوط به جسم «خویشتن» قرار میگیرد.

پایان بخش نخست

منبع: زبان و آگاهی، جرالد ادلمن، ترجمه‌ی رضا نیلی‌پور. 
گردآوری و تلخیص: محمد مرادی محمودآبادی (دانشجوی پزشکی)
[تذکر: بحث پیرامون موضوعات آگاهی و ذهن در مجامع فلسفی و علمی کماکان ادامه دارد و به دیدگاهها و مطالب مختلف، نقدهای متنوعی وارداست.
انتشار محتوا از سوی هسته NeuroHumanities انجمن علوم اعصاب صدرا، صرفا به قصد افزایش دانش جمعی صورت می گیرد و به معنای رد یا تأیید محتوای مربوطه نیست.]

دیدگاهتان را بنویسید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.