دانشمندان موفق شدهاند گروهی از نورونها را در یکی از قدیمیترین بخشهای مغز شناسایی کنند که نقش بسیار مهمی در حفظ تمرکز و جلوگیری از حواس پرتی در حیوانات دارند. این سلولهای عصبی با فیلتر کردن محرکهای مزاحم و هدایت مغز به سمت مهمترین اطلاعات موجود در محیط، به حیوانات کمک میکنند توجه خود را روی موضوعات ضروری حفظ کنند.
این کشف که توسط پژوهشگران دانشگاه جانز هاپکینز و با انجام آزمایش روی موشها صورت گرفته، نشان میدهد این سامانه مغزی در تمام مهرهداران، از جمله انسان، وجود دارد. پژوهشگران امیدوارند نتایج این مطالعه در آینده مسیر توسعه درمانهای دقیقتر برای اختلالات مرتبط با حواس پرتی و مشکلات تمرکز را هموار کند.
«شریش مایسور»، نویسنده ارشد این تحقیق و عصبشناسی که روی مدارهای عصبی مرتبط با رفتار مطالعه میکند، میگوید:
«یکی از ویژگیهای اصلی اختلال ADHD این است که حتی محرکهای بسیار ضعیف نیز توجه فرد را منحرف میکنند و دقیقا همین اتفاق را زمانی مشاهده کردیم که این نورونها را غیرفعال کردیم. اما تنها یک روز بعد، زمانی که دوباره این سلولها فعال شدند، همان حیوان توانست حتی محرکهای بسیار قوی را نیز نادیده بگیرد.»
این پژوهش که با حمایت مالی دولت آمریکا انجام شده، بهتازگی در نشریه معتبر Nature Communications منتشر شده و از سوی هیئت تحریریه این مجله نیز به عنوان یکی از مقالات برگزیده معرفی شده است.
ناحیهای باستانی از مغز که مسئول توجه است
انسانها و سایر حیوانات هر لحظه با حجم عظیمی از اطلاعات مختلف روبهرو هستند. مغز باید بتواند در میان این اطلاعات، مهمترین موارد را انتخاب کرده و سایر محرکها را نادیده بگیرد.
این توانایی که با عنوان «توجه انتخابی فضایی» شناخته میشود، به ما امکان میدهد در یک اتاق شلوغ تنها روی صحبتهای فرد مقابلمان تمرکز کنیم یا دوست خود را در میان جمعیت زیادی از افراد تشخیص دهیم.
زمانی که این سیستم به درستی عمل نکند، حواس پرتی افزایش پیدا میکند و فرد نمیتواند محرکهای بیاهمیت را نادیده بگیرد. چنین مشکلی در اختلالاتی مانند اوتیسم و اختلال نقص توجه و بیشفعالی (ADHD) نیز مشاهده میشود.
سالها تصور میشد کنترل توجه عمدتا توسط قشر پیشپیشانی مغز یا همان Prefrontal Cortex انجام میشود؛ ناحیهای که در انسان و سایر نخستیها نسبت به بسیاری از جانوران تکاملیافتهتر است.
اما این توضیح یک سؤال مهم را بدون پاسخ باقی میگذاشت.
اگر قشر پیشپیشانی مسئول اصلی تمرکز باشد، پس چگونه پرندگان، ماهیها و بسیاری از حیوانات دیگر که چنین بخشی را به شکل پیشرفته ندارند، همچنان میتوانند روی اهداف مهم تمرکز کرده و از حواس پرتی جلوگیری کنند؟
«نیناد کوتاری»، نویسنده اول مقاله و پژوهشگر فوقدکتری دانشکده علوم روانشناسی و مغز دانشگاه جانز هاپکینز، در این باره میگوید: “اگر صدها میلیون سال به گذشته تکامل برگردیم، میبینیم که پرندگان این توانایی را داشتهاند، ماهیها نیز از آن برخوردار بودهاند؛ در حالی که آنها قشر پیشپیشانی تکاملیافتهای ندارند. بنابراین این سؤال مطرح میشود که مغز چگونه این مسئله را حل میکند؟ ما موفق شدیم ناحیهای بسیار قدیمی در ساقه مغز را شناسایی کنیم که مسئول این قابلیت است.”
نورونهای ساقه مغز مانند یک فیلتر عمل میکنند
پژوهشگران دریافتند در موشها نیز کنترل توجه توسط شبکهای از نورونهای مهاری موجود در ساقه مغز انجام میشود. این نورونها تنها مختص موشها نیستند و تقریبا در تمام مهرهداران، از جمله پرندگان، خزندگان، دوزیستان و ماهیها نیز وجود دارند.
ایده بررسی این سلولهای عصبی از تحقیقات قبلی مایسور و سایر پژوهشگرانی شکل گرفت که سالها روی سیستم عصبی پرندگان، قورباغهها و لاکپشتها مطالعه کرده بودند. برای بررسی عملکرد این نورونها، تیم تحقیقاتی آزمایشی طراحی کرد که شباهت زیادی به آزمونهای سنجش توجه در انسان داشت.
در این آزمایش، موشها روبهروی نمایشگری قرار گرفتند که روی آن نشانههای تصویری مختلف ظاهر میشد. اگر حیوان روی علامتی که مستقیما روبهرویش قرار داشت تمرکز میکرد و در عین حال محرکهای جانبی را نادیده میگرفت، پاداش دریافت میکرد.
تا زمانی که نورونهای ساقه مغز فعال بودند، موشها عملکرد بسیار خوبی از خود نشان دادند. اما پژوهشگران در مرحله بعد، این نورونها را به صورت موقت غیرفعال کردند. نتیجه کاملا واضح بود.
کوتاری میگوید: “وقتی این نورونها را غیرفعال میکنیم، موشها به شدت دچار حواس پرتی میشوند.”
غیرفعال شدن نورونها باعث افزایش حواس پرتی شد
در ادامه، پژوهشگران آزمایشهای دیگری نیز انجام دادند تا مطمئن شوند عملکرد ضعیف موشها ناشی از مشکلات بینایی یا اختلال در حرکت نیست.
نتایج نشان داد هیچیک از این عوامل در کاهش عملکرد حیوانات نقش نداشتند. موشها همچنان تصاویر را به خوبی مشاهده میکردند و توانایی حرکتی آنها نیز کاملا طبیعی بود.
مشکل اصلی این بود که دیگر نمیتوانستند اطلاعات مختلف را با یکدیگر مقایسه کرده و مهمترین محرک را انتخاب کنند.
به بیان دیگر، سیستم مغز برای اولویتبندی اطلاعات دچار اختلال شده بود و همین موضوع باعث افزایش حواس پرتی میشد.
مایسور در توضیح این یافته میگوید: “تنها چیزی که دچار اختلال شد، توانایی حیوان برای مقایسه اطلاعات مختلف و تمرکز روی مهمترین آنها بود. این بخش از مغز مانند یک موتور انتخاب توجه عمل میکند و به مغز پاسخ میدهد که در این لحظه مهمترین اطلاعاتی که باید روی آنها تمرکز کنم، کدام هستند.”
به اعتقاد پژوهشگران، این سیستم همانند یک فیلتر هوشمند عمل میکند که دائما محیط اطراف را بررسی کرده و اطلاعات بیاهمیت را حذف میکند تا مغز بتواند منابع خود را صرف مهمترین محرکها کند.
این کشف چه اهمیتی برای درمان ADHD و اوتیسم دارد؟
اکنون پژوهشگران قصد دارند با جزئیات بیشتری بررسی کنند که این نورونها دقیقا چگونه توجه انتخابی فضایی را در مهرهداران کنترل میکنند و آیا در انسان نیز دقیقا همین وظیفه را بر عهده دارند یا خیر.
مایسور میگوید: “تمام شواهد موجود تاکنون نشان میدهد این نورونها در انسان نیز وجود دارند. اما آیا دقیقا مسئول توجه انتخابی فضایی هستند؟ این فرضیه بسیار هیجانانگیز است و شواهد فعلی از آن حمایت میکنند.”
در گام بعدی، پژوهشگران تصمیم دارند فعالیت این سلولهای عصبی را در افراد مبتلا به ADHD و همچنین افراد مبتلا به اوتیسم بررسی کنند.
اگر مشخص شود عملکرد این نورونها در این بیماران با افراد سالم تفاوت دارد، این کشف میتواند نقطه عطف مهمی در درمان اختلالات مرتبط با حواس پرتی باشد.
در چنین شرایطی، به جای استفاده از داروهایی که کل مغز را تحت تأثیر قرار میدهند، شاید بتوان داروها یا روشهای درمانی هدفمندتری طراحی کرد که مستقیما روی همین شبکه عصبی اثر بگذارند.
این موضوع نهتنها میتواند اثربخشی درمان را افزایش دهد، بلکه احتمال بروز عوارض جانبی را نیز کاهش خواهد داد.
پژوهشگران تأکید میکنند که هنوز راه زیادی تا تبدیل این یافتهها به درمانهای بالینی باقی مانده است، زیرا تمام آزمایشهای فعلی روی موشها انجام شدهاند. با این حال، از آنجا که این نورونها در اغلب مهرهداران حفظ شدهاند و میلیونها سال بدون تغییر اساسی در فرآیند تکامل باقی ماندهاند، احتمال اینکه انسان نیز از همین سامانه عصبی برای مقابله با حواس پرتی استفاده کند، بسیار زیاد است.
اگر این فرضیه در مطالعات آینده تأیید شود، دانشمندان نهتنها درک عمیقتری از نحوه عملکرد مغز و سازوکار توجه به دست خواهند آورد، بلکه میتوانند راهکارهای نوینی برای درمان اختلالاتی ارائه دهند که میلیونها نفر در سراسر جهان را با مشکل حواس پرتی، کاهش تمرکز و دشواری در پردازش اطلاعات مهم روبهرو کردهاند.