آیا نظام ارتباطی سلولهای عصبی مغز انسان با سایر جانوران تفاوت دارد؟

عصراسلام: اندازه مغز انسانها بسیار فراتر از حد و حدود متعارف است.  مغز انسانهای مدرن، حدود سه‌برابر بزرگتر از مغز نخستین اجداد انسان‌تبار ماست. بین اندازه مغز جانوران و اندازه بدن آنها همبستگی آماری تنگاتنگی وجود دارد. اما هنگامی که نسبت اندازه مغز انسان‌ها به بدن آنها بر اساس همین روال مرسوم سنجیده می‌شود، جایگاه مغز انسان در نمودارهای آماری در زمرۀ اعدادِ به‌شدت پَرت جای ‌می‌گیرد. به‌علاوه، مغز انسان بالغ با وزنی حدود یک کیلو و ۳۶۰گرم، تقریباً ۲درصد وزن بدن او را تشکیل می‌دهد، اما به‌واسطه‌ میزان بالای فعالیت الکتریکی نورون‌ها و مصرف سوخت متابولیکی جهت انتقال سیگنال‌های شیمیایی از یک سلول مغزی به سلول دیگر، میزان نامتعارفِ ۲۰درصد از مجموع انرژی بدن را مصرف می‌کند.

مقایسه‌های مفصل بین مغز انسان و مغز خویشاوندان نزدیک ما، یعنی موجودات نَخُستی‌ از قبیل شامپانزه‌ها، نشان داده‌اند که در مراحل متوالی تکامل بخش‌هایی از قشر مغز که در اعمال ادارکی عالی‌تر، همچون خلاقیت و تفکر انتزاعی نقش دارند، به‌طور اخص بزرگتر شده‌اند. رشد و تکامل این نواحی قشری که مناطق ارتباطی نامیده می‌شوند، نسبتاً دیر، یعنی پس از زایمان و در مراحل رشد رخ می‌دهد. 

در مغز انسان در مقایسه با سایر نخستی‌ها تعداد برخی از اتصالات طویل نورونی که این مناطق ارتباطی را به یکدیگر و به مخچه (مخچه در حرکات داوطلبانه و یادگیری مهارت‌های جدید نقش دارد) پیوند می‌دهند، بیشتر است. این شبکه‌های بهبودیافته در مغز انسان، نواحی مرتبط با زبان، ساخت ابزار و تقلید هستند. حتی چنین به‌نظر می‌رسد که سیستم‌های قدیمی اعطای پاداش در مغز که در ناحیه‌ای زیرقشری موسوم به جسم مخطط مغز یا استریاتوم واقع شده‌اند هم در روند تکامل مغز انسان تغییرشکل یافته‌اند.

استریاتوم، مرکزی برای ترشح «دوپامین» است که مولکول سیگنال‌دهی مغزی است. این تغییر به‌احتمال زیاد، میزان توجه سیگنال‌های اجتماعی را افزایش داده و موجب تسهیل یادگیری زبان می‌شود. منشأ مغزهای بزرگ ما کجاست؟ پیشینه فسیل‌های اجدادِ انسانتبار ما نشان‌ می‌دهد که روند عمومی افزایش حجم جمجمه از حدود ۶ میلیون سال پیش آغاز شده است. این زمان، هنگامی است که تبار ما انسان‌ها از آخرین نیای مشترکمان با شامپانزه‌ها و بونوبوها جدا شد. 

دانشمندان بزرگی مغز انسان را با مجموعه‌ای از ویژگی‌های مرتبط با بیولوژی انسان مربوط می‌دانند. این ویژگی‌ها که ارتباط متقابلی با یکدیگر دارند، عبارتند از: رشد آهسته‌تر در دوران کودکی، طول‌عمر و مشارکت بیشتر پدربزرگ‌ها و مادربزرگ‌ها و پدران در بزرگ‌کردن فرزندان، جهت کمک به مادران. به‌علاوه، تداوم رشد مغز پس از تولد، به این معنا است که وقایع مهمی که زمینه‌ساز ادراک عالیتر هستند، در یک بافتار اجتماعی و بومشناختی غنی به‌وقوع‌ می‌پیوندند.

همچنین یک پژوهش قانع‌کننده درخصوص تغییرات ژنتیکی و مولکولی پدیدآمده در مغز انسان در روند طولانی تکامل، سرنخ دیگری را در مورد منشأ تفاوت‌های ما با شامپانزهها و سایر گونه‌های باهوش آشکار کرده است. در ادامه، تعدادی از ویژگی‌های‌ ممیزه مغز انسان ذکر شده است.

منبع: نشریه ساینتیفیک آمریکن (سپتامبر ۲۰۱۸)

1- Chet C. Sherwood / 2- Mesa Schmacher / 3- primates

4- Hominin – توضیح مترجم: واژه‌ای که نویسنده در مقاله به‌کاربرده، اصطلاح دقیق hominin است که امروزه به گونه‌های اصلی و فرعی خط تکاملی انسان پس از جدایی مسیر تکاملی ما از آخرین نیای مشترکمان با شامپانزه‌ها و بونوبوها اشاره دارد. برای مطالعه بیشتر به مقاله خوب مجله نیچر در همین رابطه مراجعه کنید. لازم به ذکر است که در شکل ترسیم‌شده در این مقاله، شروع این خط تکاملی مربوط به انسان در نمودار با حرف A مشخص شده است:

https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/overview-of-hominin-evolution-89010983

5- The extreme outlier

توضیح مترجم: داده‌های پرت یا دورافتاده در مبحث آمار به داده‌هایی گفته می‌شود که با دیگر داده‌های هم‌گروه فاصله چشمگیری داشته باشند، (یا به اصطلاح «نخواند»)

6- Cerebral Cortex / 7- Association Regions / 8- Subcortical 9- the striatum / 10- extended growth after birth