تغطية شاملة

مسموح للإنسان: اكتشف علماء معهد وايزمان ما هو مميز في الدماغ البشري

أظهر العلماء في معهد وايزمان للعلوم مؤخراً أن التشفير العصبي في أدمغة الرئيسيات أصبح أكثر كفاءة - ولكنه في الوقت نفسه أصبح أقل مناعة ضد الأخطاء. ويفترض الباحثون أن هذه النتائج قد تفسر الميل إلى أنواع مختلفة من الأمراض النفسية لدى البشر - من اضطرابات الانتباه والقلق والاكتئاب إلى التوحد. ونشرت هذه النتائج في المجلة العلمية الخلية

العين والأعصاب البصرية في قشرة المخ. الرسم التوضيحي: شترستوك
العين والأعصاب البصرية في قشرة المخ. الرسم التوضيحي: شترستوك

منذ اختراعها في القرن الثامن عشر، تعمل الغسالات وفقًا لنفس المبدأ الأساسي: أسطوانة تدور بسرعة وتسمح بغسل الملابس وعصرها. على مر السنين، تمت إضافة وظائف مختلفة إلى هذه الآلات - بدءًا من برامج غسيل الملابس الرقيقة وحتى الاتصال بالإنترنت - ولكن عمرها الافتراضي انخفض فقط، وزاد حجم الأعطال وأصبحت الصيانة أكثر تكلفة. مثل التطور الصناعي للغسالات والعديد من المنتجات الأخرى، هل أدى التطور البيولوجي أيضًا إلى خلق دماغ بشري معقد ومتطور، ولكنه أكثر عرضة للعيوب والأعطال؟ أظهر العلماء في معهد وايزمان للعلوم مؤخراً أن التشفير العصبي في أدمغة الرئيسيات أصبح أكثر كفاءة - ولكنه في الوقت نفسه أصبح أقل مناعة ضد الأخطاء. ويفترض الباحثون أن هذه النتائج قد تفسر الميل إلى أنواع مختلفة من الأمراض النفسية لدى البشر - من اضطرابات الانتباه والقلق والاكتئاب إلى التوحد. ونشرت هذه النتائج في المجلة العلمية الخلية.

ومن المعروف أن قشرة الفص الجبهي لدى البشر أكبر حجمًا وتحتوي على عدد أكبر من الخلايا العصبية مقارنة بالقشرة الدماغية لدى الرئيسيات الأخرى. في مجموعة بحث البروفيسور روني باز من قسم البيولوجيا العصبية، افترضوا أنه بصرف النظر عن هذه الاختلافات التشريحية، هناك أيضًا اختلافات في التشفير العصبي. "نحن نعلم أن هناك اختلافات في "الأجهزة"، أي الاختلافات التشريحية في الدماغ بين الأنواع المختلفة، ولكن حتى الآن لم نتمكن من القول ما إذا كانت هناك أيضًا اختلافات في "البرمجيات" - في الطريقة التي تتواصل بها الخلايا العصبية و تشفير المعلومات"، يقول البروفيسور باز.

اكتشف الباحثون أن الترميز العصبي في القشرة الدماغية أكثر كفاءة منه في اللوزة الدماغية عند البشر (الصف العلوي) والقرود (الصف السفلي). يعتبر التشفير العصبي في هاتين المنطقتين من الدماغ أكثر كفاءة عند البشر، ولكنه أقل مناعة ضد الأخطاء
اكتشف الباحثون أن الترميز العصبي في القشرة الدماغية أكثر كفاءة منه في اللوزة الدماغية عند البشر (الصف العلوي) والقرود (الصف السفلي). يعتبر التشفير العصبي في هاتين المنطقتين من الدماغ أكثر كفاءة عند البشر، ولكنه أقل مناعة ضد الأخطاء

 

ولاختبار الفرضية، قام رافيف بريلوك، وهو طالب باحث في مجموعة البروفيسور باز، بتطوير اختبار لقياس كفاءة الكود العصبي، واختبار مقدار المعلومات التي يمكن أن تنقلها خلية عصبية واحدة. "التواصل الفعال هو الذي يستخدم أقل قدر ممكن من الطاقة لنقل رسالة معقدة قدر الإمكان؛ "لنقل رسالة معقدة في أقل عدد ممكن من الكلمات"، يشرح بريلوك. "وبناء على ذلك، فإن المؤشر الذي قمنا بتطويره يختبر كفاءة تشفير ونقل الإشارات الكهربائية في الخلية العصبية." وفي وقت لاحق، سجل الباحثون نشاط الدماغ لدى البشر وقرود المكاك في منطقتين - في قشرة الفص الجبهي المسؤولة عن الوظائف العليا التي تمكن من اتخاذ القرار والتفكير العقلاني، وفي اللوزة الدماغية - وهي منطقة تطورية سابقة مسؤولة عن البقاء والعاطفة. تفاعلات. أصبح قياس نشاط الدماغ لدى البشر ممكنًا بفضل التعاون مع البروفيسور يتسحاق فريد، جراح الدماغ في مركز سوراسكي (إيخيلوف) تل أبيب الطبي والمركز الطبي بجامعة رونالد ريغان في كاليفورنيا في لوس أنجلوس. يقول البروفيسور فريد: "يعتمد البحث على تسجيلات نادرة من الدماغ البشري تم الحصول عليها من مرضى مستيقظين ويعملون في ظروف طبية خاصة تتطلب إدخال أقطاب كهربائية في عمق الدماغ". وشارك في الدراسة أيضًا الدكتورة هاجر جلبارد شاغيف من جامعة تل أبيب والدكتور يوآف كافير، الذي كان حينذاك طالب بحث في مجموعة البروفيسور باز.

 

ووجد الباحثون أن الترميز العصبي في قشرة الفص الجبهي أكثر كفاءة مما كان عليه في منطقة الدماغ السابقة، اللوزة الدماغية، في كل من البشر والقرود. كما أن الترميز العصبي في منطقتي الدماغ لدى البشر كان أكثر كفاءة منه في هذه المناطق لدى القرود. ومع ذلك، وجد الباحثون أنه كلما ارتفعت كفاءة الشفرة العصبية، انخفضت المناعة ضد الأخطاء. على سبيل المثال، كان الكود العصبي الموجود في اللوزة الدماغية لدى القرود أكثر مقاومة للأخطاء منه لدى البشر. "اللوزة الدماغية مسؤولة عن البقاء. مثل الغسالة القديمة، ليس من الضروري أن تكون متطورة للغاية، لكنها لا يمكن أن ترتكب أخطاء ولا يمكن أن تفشل في اكتشاف التهديدات. "عندما ترى أسدًا، عليها أن تعرف أنه أسد وأن تنقل الرسالة بسرعة وبقوة"، يوضح البروفيسور باز. "إذا كانت الشفرة العصبية في اللوزة الدماغية لدى البشر أكثر عرضة للأخطاء، فقد تنشأ ردود فعل البقاء حتى في المواقف التي لا تهدد الحياة - على غرار ما نعرفه، على سبيل المثال، من اضطرابات القلق واضطراب ما بعد الصدمة". من المعروف بالفعل أن اللوزة الدماغية وارتباطاتها بمناطق الدماغ الأخرى تلعب دورًا رئيسيًا في أنواع مختلفة من الأمراض النفسية. هل هذا هو الثمن الذي ندفعه مقابل تطور وإبداع العقل البشري؟

لقد حاول التطور إنتاج نظام أكثر كفاءة ودفع ثمنه بنظام أقل حصانة من الأخطاء"

 

يقول بريلوك: "على ما يبدو، سيكون من الممكن تصميم نظام يتمتع بالمناعة والكفاءة في نفس الوقت، ولكن من الممكن أنه في نظام معقد متعدد الأبعاد مثل الدماغ، تكون لعبة محصلتها صفر بين الكفاءة والمناعة أمرًا لا مفر منه. لقد حاول التطور إنتاج نظام أكثر كفاءة ودفع ثمنه بنظام أقل حصانة من الأخطاء." وفي الدراسات المستقبلية، من المتوقع أن يختبر العلماء ليس فقط إمكانية نقل المعلومات للخلايا العصبية، ولكن أيضًا النقل الفعلي للمعلومات في مواقف مختلفة. ولتحقيق هذه الغاية، يخططون لاختبار التشفير العصبي في المناطق المختلفة أثناء القيام بأنواع مختلفة من مهام التعلم، مع التركيز على السلوكيات النموذجية للاضطرابات النفسية المختلفة. يقول البروفيسور فريد: "إن فرصة مقارنة السجلات على مستوى الخلية العصبية الواحدة بين البشر والقرود هي إنجاز كبير في قدرتنا على استكشاف تفرد الدماغ البشري." ويضيف البروفيسور باز: "السؤال الأساسي في التطور، وفي علم الأعصاب، وفي علم النفس وفي التخصصات العلمية الأخرى، هو ما هو المسموح به للإنسان من الرئيسيات الأخرى؟" لماذا يتمتع الإنسان بقدرات معرفية معززة وقدرات على التعلم والتكيف مع البيئات الجديدة من ناحية، ومن ناحية أخرى يكون عرضة لاضطرابات القلق والاكتئاب وغيرها من الاضطرابات النفسية؟ وفي هذه الدراسة أظهرنا أن هذين قد يكونان وجهين لعملة واحدة".

تعليقات 16

  1. وبما أن تعقيد الحياة والغرض منها لم يتم فك شفرته بعد، فلا يوجد سبب لنقرر أن هذه الأخطاء *لا* تخدم غرضًا غير معروف...

    من الواضح أن هناك هدفًا لكل شيء، حيث أن مستويات الكفاءة الكيميائية للخلية تبلغ 50% - وهي أعلى بكثير من أي آلة بشرية أو عملية كيميائية تم اكتشافها أو تطويرها.

    إن مستوى معالجة المعلومات المتجسد في الخلايا والكيمياء الحيوية هو نوع آخر من المعلومات، وهو مضاد فريد للإنتروبيا نسميه "الحياة" (ربما تعريفها الدقيق)، وبالتالي يستحق أن يتم فحصه على هذا النحو.

  2. ليئور
    أعتقد العكس. عادة ما تتقاتل الحيوانات من أجل الغذاء والأقران والطعام ومساحة المعيشة - وهي الأشياء التي يجب عليها البقاء عليها.

    إن أغلب الحروب البشرية اليوم تدور حول الشرف، والمناطق التي لا نحتاج إليها، والدين، كوسيلة لإهانة الآخرين - وليس لغرض البقاء.

  3. القارئ يهودا إيليد يكتب

    التطور ليس لعبة محصلتها صفر، والأخطاء يمكن أن يكون لها أيضًا قيمة إيجابية

    في علم الأحياء هناك قيمة إيجابية للياقة البدنية حتى بالنسبة لأخطاء معينة. وفي الحقيقة فإن ما نسميه الإبداع، أو "التفكير خارج الصندوق" هو ​​خطأ فيما يتعلق بطريقة التفكير التي يفضلها التطور افتراضيا. فكما أن بعض الطفرات مسؤولة عن تطور سمات فسيولوجية جديدة مفيدة لبقاء "الشذوذ" - وهو انحراف متناقض عن الهدف الرئيسي لعلم الوراثة، وهو الحفاظ على الموجود دون تغيير - وبالمناسبة، يتم إنشاء المتغيرات ذات إمكانات البقاء الأفضل بطبيعتها عندما تتطلب القيود البيئية التكيف. وبهذه الطريقة، تفتح "الأخطاء" الفسيولوجية في عمل الأعصاب مسارات منطقية جديدة في الاستجابة المعرفية، والتي في حالات نادرة تخلق حلاً مبتكرًا "exmachine" لا يتم تدريسه في أنماط الدراسة التقليدية. في الواقع، "الرجل المسموح به" هو حالة نادرة من "الطفرة الفائقة" التي نجحت "رغم كل الصعاب"، من وجهة نظر قرد سليم. لأنه بالنسبة له، من العار أن يتم إهدار كل الطاقة على دماغ كبير جدًا، لا يجلب أي فائدة متبقية من خلال دعم البنية التحتية العصبية غير الضرورية، تلك التي تمكن جريشا بيرلمان من خلالها من إثبات فرضية بوانكاريه. الطاقة التي كان التطور يفضل بدلاً من ذلك تكريسها لتطوير اللياقة المحسنة لتسلق أشجار الغابة (أو عوائق "النينجا") - أو على الأقل البقاء على قيد الحياة في منزل "الأخ الأكبر".

  4. السلام عليكم موقع العلوم. يبدو لي أن عنوانك "علماء معهد وايزمان وجدوا ما يميز الدماغ البشري"، مبالغ فيه جدًا جدًا، ولا يتناسب مع موقع ينشر مادة علمية، تكون الدقة فيها مهمة جدًا.
    شكرا وكل التوفيق

  5. عند التعبير عن المعلومات بطريقة مركزة باستخدام لغة مخصصة، على سبيل المثال، الرياضيات، فإن خطأ صغير، مثل "-" بدلاً من "+"، سوف يسبب أخطاء كبيرة.
    وبالتالي، كلما زادت الكفاءة، زادت الأخطاء المحتملة.
    وهذا استنتاج منطقي لا ينبع من التجربة أو التطور.
    -
    ومن الضروري الإشارة إلى أن إحداث اضطرابات نفسية لدى القرود يثير مخاوف جدية من الاضطرابات النفسية لدى الباحثين.

  6. الكفاءة لا تعني التعقيد. والعكس صحيح أيضاً.
    ويبدو أن هذين في الواقع متضادان.
    من قدرة الخلية على نقل المزيد والمزيد من الرسائل المتنوعة (جزئيًا بسبب الاتصالات مع الخلايا الأخرى)، في فترة زمنية معينة (تعريف أكثر صحة للتعقيد)، لا يمكن الاستنتاج بشأن استخدامها للطاقة . ويشير السبب إلى أن قدرة البشر ستكون أكثر تعقيدا وأقل كفاءة. ولذلك يبدو أن الاستنتاج والافتراض فيما يتعلق بالتطور خاطئ.

    ولكن أكثر من ذلك. ويبدو أن التعقيد المذكور أعلاه هو ما يسمح للبشر بإجراء تشخيصات لا تستطيع الحيوانات القيام بها. ولهذا السبب لا تفهم بعض الحيوانات أنها تنظر في المرآة، وأن الكلاب تنبح في يوم الاستقلال، وأن بعض الطيور ستتعامل مع الحجارة البيضاوية على أنها بيضها، وما إلى ذلك. لذلك، يبدو أن الإنسان سيكون قادرًا على التمييز بين المعارك الحقيقية والأحداث التي تشكل محفزًا لما بعد الصدمة، وبين المواقف الاجتماعية التي تبرر الشعور بالسوء وتلك التي لا تبرر ذلك، وما إلى ذلك. وبعبارة أخرى، مع التعقيد ينبغي أن تأتي حصانة أكبر ضد الخطأ. ويرجع ذلك أيضًا إلى زيادة المرونة.

  7. الكفاءة لا تعني التعقيد. والعكس صحيح أيضاً.
    ويبدو أن هذين في الواقع متضادان.
    من قدرة الخلية على نقل المزيد والمزيد من الرسائل المتنوعة (جزئيًا بسبب الاتصالات مع الخلايا الأخرى)، في فترة زمنية معينة (تعريف أكثر صحة للتعقيد)، لا يمكن الاستنتاج بشأن استخدامها للطاقة . ويشير السبب إلى أن قدرة البشر ستكون أكثر تعقيدا وأقل كفاءة. ولذلك يبدو أن الاستنتاج والافتراض فيما يتعلق بالتطور خاطئ.

    ولكن أكثر من ذلك. ويبدو أن التعقيد المذكور أعلاه هو ما يسمح للبشر بإجراء تشخيصات لا تستطيع الحيوانات القيام بها. ولهذا السبب لا تفهم بعض الحيوانات أنها تنظر في المرآة، وأن الكلاب تنبح في يوم الاستقلال، وأن بعض الطيور ستتعامل مع الحجارة البيضاوية على أنها بيضها، وما إلى ذلك. لذلك، يبدو أن الإنسان سيكون قادرًا على التمييز بين المعارك الحقيقية والأحداث التي تشكل محفزًا لما بعد الصدمة، وبين المواقف الاجتماعية التي تبرر الشعور بالسوء وتلك التي لا تبرر ذلك، وما إلى ذلك. وبعبارة أخرى، مع التعقيد ينبغي أن تأتي حصانة أكبر ضد الخطأ. ويرجع ذلك أيضًا إلى زيادة المرونة.

  8. شيق جدا
    لقد صادفت الحجة القائلة بأن الشخص يمكن أن يخاف من الألم المحتمل.
    وهذا لا يحدث في الحيوانات.
    هذه طريقة للسيطرة على الناس.
    هل يمكن أن نستنتج من البحث أنه ينصح بتقليل "سرعة الدماغ" لتقليل الأخطاء؟ أي ثك؟

  9. عبارات مثل التطور اختار كأن له وعي وإدراك هي إشكالية ومضللة. يجب كتابة النظام ذو كفاءة الطاقة العالية مع وجود أخطاء في المناطق الأمامية بأسلوب أكثر كفاءة في البقاء، من التحديدات ذات المناعة ضد الأخطاء. لذا فإن الأسئلة التي لم يتم توجيهها ببساطة لم تنجح.
    وهنا لا بد من توضيح ما قدمته وظيفيا لدرجة أن من لم يذهب في هذا الاتجاه لم ينج.

  10. وأسأل مرة أخرى، بعد أن تعرضت للرقابة
    مرة واحدة:
    المقال مبني على الافتراض
    أن الأمراض النفسية شائعة
    أقل في الرئيسيات من
    في البشر.
    هل هناك أي دليل على ذلك؟

  11. ويفترض الباحثون أن الرئيسيات
    هناك عدد أقل من الاضطرابات النفسية المرضية.
    هل هناك أي دليل على هذا الافتراض؟

  12. فكرة مشيقة. وما لم يتم تقديمه في المناقشة على موقع العلوم هو تلميح للطريقة. إن لصق قطب كهربائي في الدماغ ليس هو الأسلوب. ما هو القطب الكهربائي، وما الذي يختبره وكيف، وما هي الطريقة التي تم تطويرها لتقييم الكفاءة وكيف يتم قياس الأخطاء كميًا. كل هذه أخبار يتعطش إليها علماء اللغة العبرية. يهتم العلم الشعبي ذو الجودة العالية بتقديم تفاصيل علمية تتجاوز إطار القصة. في حدود المعقول وعلى مستوى طفل عمره 12 سنة ربما. النوع الغريب جدًا ولكن مع القليل من الأدوات لفهم الآليات المعقدة

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.