نوبل پزشکی ۲۰۲۴

امسال بنیاد آلفرد نوبل جایزه‌ی خود را به دو دانشمند فیزیولوژیست آمریکایی اعطا خواهد کرد، و به خاطر کشف بزرگی خواهد بود که آن‌ها در فعالیت ژنتیکی سلول‌ها صورت داده‌اند. به خاطر کشف یک اصل مهم که فعالیت ژن‌ها را تنظیم می‌کند.

در تک تک سلول‌های بدن ما یک مجموعه اطلاعات ژنتیکی به صورت ۲۳ جفت کروموزوم وجود دارد، که مثل یک کتابچه‌ی راهنما است. این کتابچه واقعا مثل یک کتابچه است! یعنی نسخه‌های آن در همه‌ی سلول‌هایمان مثل نسخه‌های یک کتاب است. یعنی اطلاعات موجود در همه‌ی آن‌ها درست مثل هم است. هر سلولی همه‌ی فعالیت‌های خود را از روی اطلاعات موجود در این کتابچه‌اش انجام می‌دهد. اما عجیب این‌که هر سلولی فقط اطلاعاتی را از این کتابچه می‌خواند که به کارش مربوط می‌شود! سلول‌هایی که در بدن ما هستند شکل‌های مختلفی دارند و کارهایشان شبیه هم نیست. در واقع هر دسته از آن‌ها کارهای مشخصی را انجام می‌دهند که با کارهای دسته‌های دیگر فرق دارد. مثلاً سلول‌های عضلانی داریم که شکل مخصوصی دارند و کار مشخصی انجام می‌دهند که تولید حرکت برای اندام‌ها و اعضای مختلف است. سلول‌های عصبی داریم، که شکل‌های مخصوص خود را دارند و کارهای مشخصی انجام می‌دهند؛ مثل تولید حافظه، احساس، آگاهی و غیره.  الی‌ آخر. اما سلول‌ها چطور می‌توانند فقط اطلاعات مربوط به خود را از آن کتابچه بخوانند؟ مسئله به چیزی به نام تنظیم ژن مربوط می‌شود. یعنی در هر سلولی فقط ژن‌های مربوط به شکل و ظایف آن سلول فعال می‌شوند نه همه‌ی ژن‌هایی که در کتابچه‌اش هست.

کشفی که برندگان نوبل امسال پزشکی صورت داده‌اند، به یک بخش از این تنظیم ژن مربوط می‌شود. عوامل بسیاری هستند که این تنظیم را به عهده دارند. مقداری از آن‌ها قبلاً کشف شده بودند. کشفی که ویکتور آمبروس و گری روکون انجام داده‌اند به یک عامل دیگر مربوط می‌شود که ظاهراً مهم‌تر از همه‌ی عوامل دیگر است. این عامل یک‌جور رنا یا آر ان ای است، که چون برعکس رنای معمولی خیلی کوچک یا ریز است اسمش را ریزرنا یا میکرو آر ان ای گذاشته اند. رناهای معمولی هر کدام چند صد یا حتی هزار ژن در خود دارند، اما این ریزرناهاها هر کدام فقط از حدود ۲۰ ژن تشکیل می‌شوند. کارشان هم این است که در آن کتابچه یا دستورالعملی که در هر سلول هست، فقط ژن‌های مربوط به شکل و وظایف آن سلول را فعال می‌کنند. با بقیه‌ی ژن‌ها کاری ندارند.  آن‌ها در واقع یکی از رازهای شکل‌گیری بدن را کشف کرد‌ه‌اند.

#عباس_پژمان

How Your Brain Detects Patterns without Conscious Thought | Scientific American
https://www.nature.com/articles/d41586-024-03116-8

6 Scientific Questions That Remain Unanswered
https://studyfinds.org/unanswered-scientific-questions/

نوروساینس آگاهی

۶- بینای بدون دید. یک نقص مغزی هست به نام بیناییِ بدون دید که اسم علمی یا انگلیسی‌اش  blind-sight است. بینایی بدون دید به خوبی بیان می‌کند که آگاهی بدون توجه یا هشیاری هم می‌تواند وجود داشته باشد. و اما بینایی بدون دید چیست. وقتی اطلاعات مربوط به یک شیء وارد مغز می‌شوند این اطلاعات در نواحی مختلفی از کورتکس مغز پردازش می‌شوند. اول هم در ناحیه‌ای به نام وی وان V1 پرداش می‌شوند. وی وان ناحیه‌ای است که بعضی نورون‌هایش جهت‌های مختلف نورهایی را که از اشیا تابش می‌شوند تشخیص می‌دهند، بعضی‌های دیگر حرکت‌ها و جهت‌های هر حرکت را شناسایی می‌کنند، بعضی‌ها لبه‌های هر شیء  را مشخص می‌کنند. آن وقت این اطلاعات که مشخص شدند،  فوراً به نواحی دیگری ارسال می‌شوند، تا بقیه‌ی چیزهای دیگر هم مشخص شوند. در نهایت هم شناسایی خود شیء یا احساس وجود آن اتفاق می‌افتد. حالا اگر وی وان تخریب شود، اطلاعات مربوط به اشیایی که در میدان دید قرار می‌گیرند وارد مغز می‌شوند، اما چون نورون‌های این ناحیه تخریب شده‌اند، مغز نمی‌تواند آن‌ها را ببیند. در واقع نمی‌تواند بگوید یا بفهمد چه اطلاعاتی وارد مغزش شدند.در واقع مثل این است که آن اشیایی که اطلاعاتشان وارد مغز شده‌اند از کانون توجه مغز خارج می‌شوند.

اما دانشمندان کم‌کم متوجه شدند این بیمارانی که ناحیه‌ی وی وان آن‌ها تخریب شده است، باز هم می‌توانند آن‌ها را ببینند! یا به عبارت دیگر، باز هم می‌توانند وجود آن‌ها را احساس کنند، یا به آن‌ها آگاهی داشته باشند.

یکی از نمونه‌های خیلی مشهورِ بیناییِ بدون دید مربوط به شخصی است که فعلاً فقط او را با حروف اول اسم‌هایش، به اسم تی ان T.N. می‌شناسیم، که از قضا خودش هم دکتر است. تی ان که قبلاً چند بار سکته‌ی مغزی کرده است، ناحیه‌ی وی وان هر دو نیمکره‌ی مغزش تخریب شده‌اند، و اکنون هیچ دیدی ندارد. اما وقتی که تیمی از نوروساینتیست‌ها به سرپرستی بئاتریس گیلدر مغز او را در سال ۲۰۱۰ مغز تی ان را مطالعه کردند، معلوم شد مغزش انگار بینایی جدیدی پیدا کرده است. بینایی‌ای که در واقع بدون دیدن اتفاق می‌افتد. آن‌ها اشیا را که به تی ان نشان می‌دادند، تی ان مطلقاً آن‌ها را نمی‌دید. اما وقتی که در یک راهرو اشیای مختلقی گذاشتند، و به تی ان گفتند از آن راهرو عبور کند، تی ان هر جا به مانعی ‌رسید که سر راهش بود، آن را دور ‌زد! مثل این بود که به وجود آن آگاهی دارد، بدون این‌که خودش را بتواند ببیند. فیلمی هم از این مطالعه اکنون در یوتیوب در دسترس همگان هست، که آن را در پست بعدی می‌گذارم تا ببینید.

مسئله در واقع از این قرار است که وقتی وی وان‌ها تخریب شدند، مغز رفته رفته مسیرهای جدیدی پیدا می‌کند تا آن‌ها را دور بزند. آن وقت اطلاعات بینایی را که از چشم‌ها می‌آیند از این مسیرهای جدید به دیگر ناحیه‌های بینایی می‌فرستد. منتهی چون پردازش‌های اولیه روی این اطلاعات صورت نمی‌گیرد، که عمدتاً مربوط به شکل اشیا است، بدیهی است که آن‌ها از کانون توجه یا هشیاری مغز خارج می‌شوند. چون اصلاً شکلی ندارند که مورد توجه واقع شود. فقط وجود آن‌هاست که در نواحی بالاتر کورتکس احساس می‌شود. در واقع مغز به وجود آن‌ها آگاهی پیدا می‌کند بدون این‌که خود آن‌ها را ببیند.

#عباس_پژمان

نوروساینس آگاهی

۵- قبلاً دیدیم آگاهی در واقع دو حالت دارد: یکی از حالت‌هایش این است که وقتی آن را داریم حواسمان هم هست که آن را داریم. مثلاً داریم رانندگی می‌کنیم و حواسمانمان هم به همان رانندگی‌مان است. متوجه هستیم که چه کار داریم می‌کنیم. اسم این را آگاهی باتوجه گذاشتیم. حالت دیگر هم وقتی است که به چیزی آگاهی داریم، اما حواسمان به چیز دیگری است. مثلاً داریم رانندگی می‌کنیم اما حواسمان به ترمز، کلاچ، فرمان و عوض کردن دنده‌ها نیست، بلکه با بغل‌دستی‌مان سرگرم صحبت هستیم، اینجا به صحبتمان توجه داریم، به رانندگی‌مان توجه نداریم. اما در واقع آگاهی به رانندگی‌مان داریم. فقط توجه به آن نداریم. به‌طوری که اگر لازم باشد، فوراً آن را به آگاهیِ باتوجه تبدیل می‌کنیم. اما یک فرق دیگر هم این‌ها دارند که خیلی مهم است. آگاهیِ با توجه ارتباط تنگاتنگی با آن چیزی دارد که اسمش را من یا خود گذاشته‌ایم. در واقع همیشه مثل این است که آگاهی با توجه از این من یا خود است که سر می‌زند. و این می‌تواند چیزی در مورد ماهیت آگاهی به ما بگوید. برای این‌که خود این «من» اکنون یک چیز پادرهوایی است. اکنون بسیاری از دانشمندان و فیلسوفان آن را توهم می‌دانند. خب، وقتی که خود «من» توهم باشد، بدیهی است که آگاهی‌اش هم توهم می‌شود. البته بدیهی است که منظورمان آگاهی باتوجه است، که معمولاً تصوری هم که از آگاهی داریم همین نوع آن است.

در مورد من هم قبلاً در «توهمات کنترل شده» توضیح داده‌ام. به نظر می‌آید این هم واقعاً یکی دیگر از توهماتی باشد که مغز آن را برای خودش می‌سازد. چیزی مثل رنگ‌ها، همه‌ی احساس‌ها و غیره. در واقع در وابستگی آن به مغز جای هیچ شکی نیست. وقتی مغز دچار ضایعات وسیعی شود خود یا من دچار اختلال می‌شود، یا حتی از بین می‌رود. اما تا حالا هیچ جای خاصی هم در مغز پیدا نشده است که جایگاه این خود یا من باشد. بسیاری از اشخاص بوده‌اند که بخش‌های نه چندان وسیعی از مغزشان بر اثر بیماری‌ها، ضربه‌ها یا جراحی از بین رفته است اما من آن‌ها مشکلی پیدا نکرده است، اما آن‌هایی که بخش نسبتاً بزرگی از مغزشان از بین برود خود یا من آن‌ها هم دچار اختلال و تغییر می‌شود، یا حتی از بین می‌رود. این است که اکنون گفته می‌شود من یا خود هم باید یکی دیگر از توهمات کنترل شده‌ی مغز، مثل رنگ‌ها و غیره، باشد. چون این‌ها هم درعین‌حال که مغز آن‌ها را می‌سازد هیچ کدامشان جای خاصی در مغز ندارند. در واقع کل مغز است که آن‌ها را می‌سازد.

و اما این‌که آگاهی می‌تواند مستقل از توجه هم برقرار باشد، دو پشتیبان مهم پزشکی هم دارد، که دو نقص یا مشکلی هستند که در مغز ایجاد می‌شوند: دیدِ بدون بینایی blind-sight و  مغز دو پاره split-brain. [ادامه دارد]

#عباس_پژمان

نوروساینس آگاهی

۴- اما بعضی مطالعات نشان می‌دهد که احتمالاً شبکه‌های خاصی در مغز هستند که آگاهی را آن‌ها تولید می‌کنند. یکی از این مطالعات در فنلاند صورت گرفت. در این مطالعه، که بر روی داوطلب‌های جوان و سالم صورت گرفت، از داروی تزریقی بیهوشی استفاده شد. آزمایش از این قرار بود که در آن‌ها با داروی تزریقی بیهوشی، بیهوشی‌ای شبیه خواب ایجاد کردند. یعنی هر کدام را فقط در آن اندازه بیهوش کردند که اگر تحریکاتی دریافت نمی‌کردند، آگاهی‌ای نداشتند. اما اگر تحریکاتی دریافت می‌کردند، مثلاً کسی صدایشان می‌کرد یا تکانشان می‌داد، می‌توانستند بیدار شوند، و آگاهی‌شان برگردد. بیهوشی‌ای هم که خواب ایجاد می‌کند به همین شکل است. اگر فرد خواب‌رفته تحریکی دریافت نکند به محیطش آگاهی ندارد. اما اگر مثلاً صدایش کنی، یا تکانش دهی، آگاهی‌اش می‌تواند برگردد. ضمناً فعالیت مغز آزمایش‌شوندگان هم با تکنیک PET (توموگرافی با گسیلِ پوزیترون) تحت مشاهده بود.

وقتی این بیهوش‌شوندگان را صدا می‌کردند، یا تکانشان می‌دادند، و آگاهی‌شان شروع می‌کرد برگشتن، اولین قسمتی از مغز که فعال می‌شد آن قسمت بود که از لحاظ تکاملی قدمت بیشتری دارد. یعنی اول ساقه‌ی مغز، تالاموس، هیپوتالاموس و قشر سینگولیت قدامی‌شان فعال می‌شد. در حالی که در بخش نئوکورتکس مغز، که تئوری تکامل می‌گوید بخش جدیدی است، اتفاقی نمی‌افتاد. وقتی هم که آگاهی برمی‌گشت، ساقه‌ی مغز، تالاموس، قشر سینگولیت قدامی و شبکه‌ی پیشانی-آهیانه‌ای بودند که فعالیت داشتند.

گذشته از این، آزمایش‌های بسیاری هم انجام شده است که همگی نشان می‌دهند وقتی مغز از حالت ناآگاهی به حالت آگاهی برمی‌گردد، موج‌های الکتریکی خاصی، به نام موج‌های p300، در بعضی قسمت‌هایش ایجاد می‌شود. عدد 300، نشانه‌ی طول زمانی آن موج‌هاست، که تقریباً ۳۰۰ میلی ثانیه است. ضمناً آن‌ها را به شکل ساده‌شده‌ی  P3 هم می‌نویسند. این‌ها در واقع موج‌هایی هستند که وقتی ایجاد می‌شوند که مغز به محرک‌های خارجی‌ای که وارد آن شده‌اند واکنش نشان‌می‌دهد. یعنی  نشانه‌ی توجه مغز به محرک خارجی هستند.  نشانه‌ی همان «آگاهی با توجه» هستند که در بخش اول این یادداشت‌ها صحبتش را کردم. در واقع به حافظه‌ی کاری ربط دارند. حافظه‌ی کاری کارش این است که به بعضی از محرک‌هایی که وارد مغز می‌شوند توجه نشان می‌دهد. این که کدام قسمت یا قسمت‌ها هستند که آن آگاهی، یا آن  P3ها را ایجاد می‌کنند، بستگی به این دارد که چه نوع آگاهی است که مغز در آن لحظه ایجاد می‌کند. چون وقتی آگاه هستیم، آگاهی هر لحظه‌مان با آگاهی لحظه‌ی دیگرمان فرق دارد. مثلاً در لحظه‌ای آگاهی‌مان از این نوع است که تصمیم می‌گیریم سیگاری روشن کنیم. در لحظه‌ی بعد، لذت اولین پک به آن سیگار است که به‌ آن آگاهی پیدا می‌کنیم. یا در لحظه‌ی دیگری آگاهی‌مان از این نوع است که داریم سعی می‌کنیم جمله‌ای بنویسیم که معنی خاصی را منتقل کند، و غیره. و نکته‌ی مهمی اینجا هست.  به  قول دکتر استانیسلاو دوآئن، یکی از رازهای عجیب مغزمان به همین مسئله مربوط می‌شود. در واقع، هر کدام از این نوع کارها را مغز در یک جای مخصوصی از خود، با همکاری بعضی جاهای دیگرش، انجام می‌دهد. یعنی هر کاری در بخش خاصی از مغز، یا شبکه‌های مشخصی از آن، انجام می‌شود. اما احساسمان همیشه این است که فقط یک نفر است که این کارها را انجام می‌دهد! در واقع، آگاهی ارتباط تنگاتنگی با آن چیزی دارد که اسمش را «من» یا «خود» گذاشته‌ایم. [ادامه دارد]

#عباس_پژمان

ششمین کنفرانس فیزیک بنیادی ایران در ادامه پنج همایشی که قبلا ذیل عنوان «رهیافت های نوین در فیزیک بنیادی» در پژوهشگاه دانش های بنیادی در سال های ۱۳۸۶، ۱۳۸۹، ۱۳۹۲، ۱۳۹۴ و ۱۳۹۶ برگزار شدند، در روزهای چهارشنبه ۱۲ و پنج شنبه ۱۳ اردیبهشت ماه ۱۴۰۳ به صورت هیبریدی (حضوری/برخط) و با حمایت معنوی انجمن فیزیک ایران برگزار خواهد شد.

شایان ذکر است که علاوه بر کنفرانس های یاد شده، نشستی یک روزه تحت عنوان «اهمیت مباحث بنیادی در علوم پایه» نیز در آذرماه ۱۳۹۸ در پژوهشگاه دانش های بنیادی برگزار شد که در آن فقط سخنرانان مدعو به ایراد سخنرانی پرداختند.

هدف از برگزاری این کنفرانس، نشستِ متخصصان حوزه فیزیک بنیادی به منظور بحث پیرامون یافته‌های علمی روز در این زمینه و همچنین آشنایی هرچه بیشتر دانشجویان تحصیلات تکمیلی با پژوهش‌ها و پژوهشگران این شاخهٔ پژوهشی است. لازم است تمامی شرکت‌کنندگان و مقاله‌دهندگان در کنفرانس، پرسشنامه الکترونیکی ثبت نام را تکمیل نمایند.

لینک همایش: https://icfp.qom.ac.ir