فعالیت مغز هر فرد مانند اثر انگشت منحصر به فرد است

به گزارش شهرآرانیوز، تحقیقات دانشمندان علوم اعصاب نشان می‌دهند که آن‌ها می‌توانند هر یک از ما را با امضای منحصر به فرد مغزمان که مانند یک اثر انگشت عصبی است، مشخص کنند. آن‌ها کشف کرده‌اند که افراد هنگام پردازش اطلاعات به دلیل امضای متفاوت مغز هر فرد با فرد دیگر تصمیم مختلفی اتخاذ می‌کنند و این امضای مغز است که افراد را از یکدیگر متمایز می‌کند.

فرض کنید شما در حال انجام اف‌ام‌آرآی یا تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی هستید و آرامش دارید و به طور خاص هیچ کاری انجام نمی‌دهید و مغز شما در حال استراحت است در این زمان شما در وضعیت "امضای مغز در حال استراحت" هستید. امضای شما در هنگام استراحت نشان دهنده عملکرد مغز شما طی فعالیت‌های دیگری مانند تصمیم گیری یا خواندن کتاب یا بازی با دقت ۹۹ درصد است.

آیا ممکن است روزی بتوان از این روش برای پیش‌بینی بهترین زمان برای عملکرد کارمندان طی روز استفاده کرد یا حتی بتوان از آن برای تعیین موفقیت یک فرد در یک شغل و بهره وری آن استفاده نمود؟

در سال ۲۰۱۶، "ایدو تاور" (Ido Tavor) دانشمند دانشگاه آکسفورد و تیم تحقیقاتی وی آزمایشاتی که شامل اسکن مغزی نیز بود بر روی ۹۸ فرد جوان سالم در هنگام انجام کار‌های مختلف انجام دادند.

آن‌ها روابط بین فعالیت مغز در حالت استراحت و نوسانات ایجاد شده در حالی که افراد مشغول فعالیت‌های مختلفی از جمله تصمیم گیری و خواندن و همچنین استراحت کردن بودند را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. آن‌ها سپس سعی کردند پروفایل‌های مربوط به فعالیت‌های مغزی شرکت کنندگان هر یک از کار‌ها با استفاده از تنها اسکن حالت استراحت فرد پیش‌بینی کنند. این تیم تحقیقاتی نتیجه گرفتند که این نوسانات حاوی اطلاعات کافی برای پیش‌بینی چگونگی رفتار مغز هنگام انجام کاری خاص است. محققان گفتند که دانستن این تمایزات می‌تواند به درمان اختلالات عصبی کمک کند. دانشمندان همچنین پیش‌بینی کردند که اسکن‌های مغزی در حالت استراحت سرانجام می‌توانند اطلاعاتی در مورد چگونگی تغییر مغز شما با افزایش سن یا هنگام بیماری روانی ارائه دهند.

یک مطالعه در سال ۲۰۱۹ توسط دکتر "آتنا دمرتزی" (Athena Demertzi) و تیم تحقیقاتی وی در دانشگاه لی‌یژ در بلژیک انجام شد. طی آن محققان اسکن مغزی ۱۵۰ شرکت کننده را مورد بررسی قرار دادند برخی از افراد سالم و برخی در حالت زندگی نباتی بودند و از این افراد اسکن اف‌ام‌آرآی یا تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی گرفته شده بود. دانشمندان امضا‌های عصبی خاصی را کشف کردند که شرکت کنندگان را در یک طیف از هوشیاری تا ناخودآگاه متمایز می‌کرد. شرکت کنندگان بیدار و آگاه سالم امضای مغزی پیچیده بسیار فعال داشتند و بیماران در حالت زندگی نباتی دارای کمترین امضای پیچیده با اتصال عصبی کمتر بودند.

یافته‌های این مطالعه حاکی از آن است که این امضا‌های متفاوت می‌توانند پزشکان را از حالات درونی بیمارانی که قادر به صحبت کردن نیستند آگاه سازند.

اخیرا محققان "مؤسسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان" سوییس در مطالعه اخیر خود به بررسی "الگو‌های فعالیت مغزی" در بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی و خواهران و برادران آن‌ها پرداختند و دریافتند که با بررسی "امضای مغز" (brain signature) می‌توان این بیماری را در افراد قبل از بروز علائم بالینی تشخیص داد. محققان طی این مطالعه فعالیت الکتریکی مغز بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی را از طریق نوار مغزی یا الکتروانسفالوگرافی غیرتهاجمی در حالت استراحت (EEG) برای چندین سال مورد بررسی و مطالعه قرار دادند.

اکنون مطالعات نشان داده است که در نوار مغزی ریزحالت (EEG microstates) افراد مبتلا به اسکیزوفرنی الگو‌های غیرطبیعی مشاهده می‌شود. ریزحالت‌های نوارمغزی حالت‌هایی گذرا، دارای الگو و شبه پایدار یا الگو‌های نوارمغزی هستند. ریزحالت‌های نوارمغزی که به آن "اتم‌های فکر" (atoms of thought) نیز می‌گویند نمایانگر الگو‌های مختصر فعالیت عصبی هستند. فعالیت ریزحالت‌های نوارمغزی به طور کلی به چهار دسته (A, B, C و D) طبقه‌بندی تقسیم می‌شود.

هر دسته به الگو‌های خاص فعالیت نوارمغزی در مناطق خاص مغز اشاره دارد. در مطالعه فراتحلیل سال ۲۰۱۶ محققان به مدت ۱۵ سال به مطالعه درباره ریزحالت‌های نوارمغزی و اسکیزوفرنی پرداخته بودند و دریافتند در مقایسه با افراد سالم، مغز افراد مبتلا به اسکیزوفرنی زمان بسیار بیشتری را در دسته ریزحالت سی (C) و زمان بسیار کمتری در دسته ریزحالت دی (D) می‌گذراند.

تحقیقات جدید برای بررسی اینکه آیا این ریزحالت‌های نوار مغزی غیرطبیعی می‌توانند در خواهر و برادران سالم بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی تشخیص داده شود یا خیر انجام شده است. اسکیزوفرنی یک بیماری خاص چند ژنی (polygenic) است و این به آن معناست که این بیماری ناشی از یک نوع جهش ژنتیکی خاص نیست و خواهران و برادران مبتلایان به اسکیزوفرنی نیز به احتمال زیاد در معرض ابتلا به این بیماری قرار دارند.

طی این مطالعه محققان آزمایشات نوارمغزی را بر روی ۱۰۱ فرد مبتلا به اسکیزوفرنی، ۴۳ خواهر و برادر تحت مراقبت و ۷۵ فرد بدون سابقه خانوادگی اسکیزوفرنی انجام دادند. با تأیید تحقیقات قبلی، محققان این مطالعه همان ناهنجاری‌های ریزحالت دسته C و D را که قبلاً شناسایی شده بود در افراد اسکیزوفرنی مشاهده کردند، اما علاوه بر آن محققان این مطالعه همچنین ناهنجاری‌های ریزحالت دسته C و D را در خواهران و برادران افراد مبتلا به اسکیزوفرنی نیز تشخیص دادند. محققان فرض می‌کنند که این یافته نشان می‌دهد ریزحالت‌های امضای مغزی دسته C و D می‌تواند بازتابی از حضور اجزای ژنتیکی تحت تأثیر بیماری اسکیزوفرنی باشد. شاید جالب‌ترین تفاوت‌های فعالیت ریزحالت نوار مغزی، بین افراد اسکیزوفرنی و خواهر و برادر آن‌ها باشد. مغز خواهران و برادران سالم این افراد مدت زمان بیشتری از فعالیت ریزحالت را در دسته بی‌نشان می‌داد.

"جانیر راموس دا کروز" (Janir Ramos da Cruz) یکی از محققان این مطالعه گفت: افزایش فعالیت مغز در دسته B می‌تواند یک علامت خاص باشد به این معنی که فعالیت مغز در دسته B می‌تواند از این افراد در برابر پیش‌بینی‌های ژنتیکی که به ابتلا به بیماری اسکیزوفرنی منجر می‌شود، محافظت کند و این می‌تواند یک مکانیزم محافظت کننده باشد که از عدم تعادل در ریزحالت‌های دسته C و D جلوگیری می‌کند. در بیماران مبتلا به این بیماری ما شاهد فعالیت نامعمول ریزحالت‌های نوار مغزی در دسته C و D بودیم و این نشان می‌دهد که این ناهنجاری‌های ریزحالت نوارمغزی درست در ابتدای بیماری رخ می‌دهد. همه این یافته‌ها در نهایت حاکی از آن است که تجزیه و تحلیل ریزحالت‌های نوارمغزی ممکن است راهی برای تشخیص نوین افراد در معرض خطر اسکیزوفرنی به پزشکان ارائه دهد.

با ادامه تحقیقات در زمینه امضای مغز دانشمندان می‌توانند درک بهتری از رفتار‌هایی مانند کمرویی در جامعه، اختلال اوتیسم به دست آورند و به علاوه درک بهتری از احساسات انسانی و عصب شناسی خلقی کسب کنند. دانشمندان علوم اعصاب پیش‌بینی می‌کنند که امضای مغز در آینده به متخصصان در تشخیص و درمان طیف وسیعی از شرایط سلامت روحی و جسمی کمک خواهد کرد.

منبع: ایسنا