نورون‌های آینه‌ای

کتاب آینه ها در مغز نوشته ی جاکومو ریتسولاتی و همکار فیلسوفش کورادو زینیگالیا در سال ۲۰۰۸، به زبان ایتالیایی منتشر شد. این کتاب کوششی است برای توجیه آنکه ما چگونه احساسات، عواطف و تجربیات خود را با هم به اشتراک می گذاریم. همانطور که از عنوان کتاب می توان فهمید این کتاب سازوکار سلولهای عصبی نواحی خاصی از مغز را توضیح می دهد که نورون‌های آینه‌ای نام گرفته اند. مدت زیادی از کشف این نورون ها نمی گذرد اما تاثیر این کشف را در درک بسیاری از عملکردهای سیستم عصبی از جمله یادگیری نمی توان کتمان کرد.

کتاب مذکور ۷ فصل دارد. مهمترین فصل این کتاب فصل چهارم آن است که به طور مفصل به کشف نورون های آینه ای می پردازد. در فصل های بعدی این کتاب به نحوه ی ردیابی این نورون ها در مغز انسان و نقش پر اهمیتشان در زندگی او از جمله درک زبان و به اشتراک گذاری هیجانات اشاره شده است. ریتزولاتی یکی از نویسندگان این کتاب استاد دانشگاه پارما است. او و همکارانش بودند که نورونهای آینه ای را در لوب آهیانه ای مغز میمون کشف کردند.

در فرایند ذهن خوانی بر اساس نورون های آینه ای، هیپوکامپ نقش حیاتی دارد.

نورون‌های آینه‌ای

نورون‌های آینه‌ای (Mirror neurons) نورونی است که هنگامی که جانور عملی را انجام می‌دهد و نیز هنگامی که مشاهده می‌کند که همان عمل را دیگری انجام می‌دهد تحریک می‌شود. بدین‌گونه نورون شبیه “آینه” از رفتارهای دیگری را نسخه برداری می‌کند، مثل آنکه خودش انجام داده است. این نورن‌ها در نخستی‌ها، انسان‌ها و دیگر رده‌ها مانند پرندگان دیده‌ شده‌اند. برخی دانشمندان معتقدند که نورون‌های آینه‌ای از مهمترین اکتشافات اخیر در زمینه عصب‌شناسی بوده‌اند. از آن جمله راما چاندارن، استاد نوروساینس دانشگاه کالیفرنیا، معتقد است که آنها در فراگیری زبان و تقلید اهمیت زیادی دارند. با وجود این یافته‌ها، تاکنون هیچ مدل عصبی یا محاسباتی که مورد پذیرش اکثریت باشد، ارائه نشده که توضیح دهد نورون‌های آینه‌ای چگونه به اعمال شناختی‌ای مانند تقلید کمک می‌کنند.

سیستم نورون­ های آیینه­ ای به ما امکان می ­دهد که صرفا با مشاهده رفتار دیگران، یاد بگیریم، مقاصد افراد را بفهمیم، پیام­های بدنی و اظهارات آنها را متوجه شویم و به طور خودکار و ناخودآگاه آنها را درک کنیم و با آنها همدلی نماییم. ما برای فهم، ارتباط و صمیمی شدن با دیگران «عصب کشی» شده­ ایم و نمی­ توانیم چنین مداری را خاموش کنیم. ما علائم صورت دیگران را به طور ناخودآگاه تقلید و بازتاب می­ کنیم. یک خنده سبب خنده دیگری می ­شود، یک صورت اخمو سبب اخم کردن طرف مقابل می ­شود. ما به طور ناخودآگاه رفتار و طرز بدنی دیگران را تقلید می­ کنیم و چنین چیزی می تواند سبب ایجاد همدلی بین افراد شود. 

اکتشاف نورون‌های آینه‌ای

جیاکومو ریتسولاتی و همکارانش در دانشگاه پارما، الکترودهایی روی قشر ونترال پریموتور (ventral premotor cortex) میمون ماکاک قرار دادند تا نورون‌هایی را که حرکات دست و دهان را کنترل می‌کنند مطالعه کنند. در هنگام آزمایش، آنها از یک نورون در مغز میمون هنگامی که میمون می‌توانست تکه‌های غذا را بردارد ثبت می‌گرفتند، و از این‌رو می‌توانستند واکنش نورون را به حرکت‌هایی مشخص اندازه بگیرند. آنها متوجه شدند که برخی نورون‌ها علاوه بر زمانی که میمون یک تکه غذا را بر می‌دارد، هنگامی که میمون شخصی را می‌بیند که یک تکه غذا را برمی‌دارد نیز فعالیت می‌کنند. آنها چند سال بعد یک مقاله‌ی تجربی منتشر کردند و در آن درباره نقش سیستم نورون آینه‌ای در شناخت رفتاری بحث کردند. مشاهدات بعدی نشان داد که ده درصد نورون‌های قشر انفریور فرونتال (inferior frontal) و انفریور پریتال (inferior parietal) ویژگی‌های “آینه”ای دارد و پاسخ یکسانی به اعمال دستی انجام شده و مشاهده شده نشان می‌دهد. اخیراً کریستین کیسر و همکارانش نشان داده‌اند که سیستم آینه‌ای به صدای کارها نیز واکنش نشان می‌دهد.

تقریباً ۱۰% نورون‌های لوب پیشانی و آهیانه ­ای ویژگی‌های آینه ­ای دارند. نورون های آینه ای لوب آهیانه، مسئول جنبه های حرکتی فرایند تقلید است.

محل آناتومیک

دانشمندان مشاهده کردند که وقتی میمون برای برداشتن چیزی با دهان یا دست حرکت می‌کند نورونهایی در ناحیه F5 قشر پیش حرکتی (premotor cortex) فعال می‌شوند. زیر مجموعه‌ای از این نورونها را که در پاسخ به مشاهده همان رفتار در میمونی دیگر فعال می‌شوند، نورونهای آینه‌ای نامیدند. مشخص است که سیستم نورونهای آینه‌ای سیستمی فراگیر در مغز است به طوری که شواهدی مبنی بر وجود چنین واکنش بیولوژیکی در سلولهای شیار تمپورال فوقانی (Superior temporal sulcus) یافت شده که وجود نورونهای آینه‌ای در آن ناحیه را مشخص می‌کند. همچنین نقشی را برای قسمتهای آمیگدال (Amygdal) و قشر اوربیتو فرونتال (Orbitofrontal cortex) مغز در سیستم نورونهای آینه‌ای مطرح کرده‌اند. مشابه همین سیستم در انسان نیز یافت شده است.

نقش نورونهای آینه‌ای

عملکرد این سیستم به خصوص در انسان مورد مطالعه قرار گرفته است. نورونهای آینه‌ای در برخورد با فعالیتی که در انسان دیگری مشاهده شود فعال شده و باعث ایجاد نوعی درک احساسی و مفهومی از عملکرد فرد دیگر هستند. به نظر می‌رسد که این سیستم در انسان پیشرفته‌تر از میمون است. بر اساس مشاهدات علمی برخلاف میمون در انسان برای فعال شدن این سیستم نیاز به یک جسم خارجی نیست و این سیستم در نبود جسم خارجی نیز فعال می‌شود. اگر چه مشاهده شده که در وجود یک جسم خارجی این سیستم فعالیت قوی‌تری از خود نشان می‌دهد.

سیستم نورون های آیینه ­ای یک مکانیزم پایه ­ای عصبی برای سرایت احساسی در گروه ها ایجاد می­ کند که از طریق آن می­ تواند احساسات به سرعت و به طور ناخودآگاه در بین اعضای گروه گسترش یابد. راماچاندران (Ramachandran) که یکی از مشهورترین عصب شناسان معاصر است، می­ گوید که: «من پیش بینی می­ کنم که سیستم نورون­ های آیینه­ ای برای روان شناسی همان کاری را بکند که DNA برای زیست شناسی انجام داد.»

اهمیت نورونهای آینه‌ای

اهمیت این نورونها در فعالیتهای ارتباطی موجودات است. در انسان این سیستم نقش قابل توجهی یافته است. به طوری که دانشمندان ورود سیستم صوتی به این نورونها در انسان هوموساپینس را آغازگر بوجود آمدن توانایی سخن گفتن دانسته‌اند. به این ترتیب این نورونها در تکامل زبان در انسان نقش قابل توجهی ایفا کرده‌اند. مطالعات انجام شده روی انسان با استفاده از ام.آر.آی عملکردی نشان داد که در انسان مشاهده حرکات دهانی انسان دیگر می‌تواند این سیستم را فعال کند در حالی که چنین فعالیتی در برابر حرکات یک حیوان دیده نمی‌شود. اهمیت این سیستم در درک موسیقی و یادگیری موسیقی نیز مطرح شده است. نقش این نورونها در مورد موسیقی به عنوان ابزاری ارتباطی مطرح است و این نقش یک نقش اساسی در دریافت مفهوم موسیقیایی در شنونده می‌باشد. به این ترتیب که این نورونها به کار آمده و فعالیتی نوروفیزیولوژیک مشابه همان را که در ذهن موسیقیدان می‌گذرد، در شنونده ایجاد می‌کنند. از طرفی در یادگیری حرفه‌ای موسیقی نیز از این سیستم استفاده می‌شود.

چرا نورون های آینه ای چنین شگفتی ای آفریده اند؟

از دیدگاه متعارف در مورد چگونگی عمل مغز، پیام های حسی از طریق چشم وارد مغز می شوند و در قشر مغز مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. فرمان های عصبی در صورت لزوم به عضلات فرستاده می شوند. تجربیات جدید نشان می دهد که وقتی ما می بینیم یا می شنویم که شخصی عمل معینی را انجام می دهد، همان بخش های مغز، هنگامی که ما همان عمل را انجام می دهیم فعال می شوند.

در واقع لازم نیست که ما در مورد اعمال دیگران فکر کنیم، یا آن ها را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم، بلکه فورا آن چه را که مقصود دیگران است از طریق شبیه سازی کردن(بازسازی) آن چه آن ها انجام می دهند در همان نواحی مغز خودمان در می یابیم. همان طور که آقای ریتسولاتی بیان می کنند: ما انسان ها حیوانات اجتماعی بی نظیری هستیم. بقای ما به فهمیدن فعالیت ها، نیت ها و عواطف دیگران بستگی دارد. نورون های آینه ای به ما اجازه می دهند که بر ذهن دیگران احاطه مستقیم داشته باشیم و این احاطه نه از طریق استدلال های مفهومی بلکه از طریق شبیه سازی بی واسطه و احساس همدلی و همدردی است. این تسلط بی واسطه بر ذهن دیگران توانایی است که انسان ها را تقریبا از همه حیوانات دیگر به استثنای میمون ها و میمون های انسان نما که تنها مراحل اولیه این مهارت ها را دارا هستند متمایز می کند.

این نورون ها در مناطقی از مغز شامل: کرتکس پیش حرکتی، لوب آهیانه ای خلفی، بالای قطعه گیجگاهی و اینسولا کشف شده ‏اند. و در پاسخ به زنجیره ای از فعالیت های پیوسته با اهداف و نیت ها فعال می شوند . به احتمال زیاد این دستاورد و کشف باعث دگرگونی در فهم فرهنگ، همدلی، وحدت و یکدلی، فلسفه، زبان، تقلید کردن و الگو برداری، اوتیسم و روان درمانی در آینده ای نه چندان دور خواهد شد.

مارکو ایاکوبانی دانشمند عصب شناس دانشگاه کالیفرنیا (UCLA) که در مورد نورون‌های آینه‌ای مطالعاتی داشته است، می گوید: زمانی که شما فعالیتی را که من انجام می دهم – مانند برداشتن یک چوب بیسبال – می بینید به طور اتوماتیک عمل مرا در مغزتان شبیه سازی می کنید. وی می افزاید: مدارهایی در مغز شما وجود دارد، که هنوز ما آن ها را به صورت کامل نشناخته ایم، از حرکت شما زمانی که اعمال را شبیه سازی می کنید جلوگیری می کند. شما فعالیت مرا می فهمید، زیرا یک الگو بر اساس حرکات قبلی در مغزتان از حرکات من دارید. یعنی این حرکات را خودتان قبلا انجام داده اید. هنگامی که شما می بینید من بازویم را به سمت عقب می کشم، مانند انداختن یک توپ، شما نیز در مغزتان یک کپی از آن چه من انجام می دهم دارید. و آن کمک می کند به شما تا هدف مرا بفهمید. زیرا نورون‌های آینه‌ای شما می تواند اهداف مرا بخوانند. شما می دانید که من چه کاری انجام خواهم داد.

او ادامه می دهد: اگر شما غمگین شدن مرا ببینید، که یک وضعیت اضطراری عاطفی در من بوجود آمده است، نورون های آینه ای گرفتاری مرا در مغزتان شبیه سازی می کند و شما به صورت خودکار برای من دلسوزی و همدلی می کنید. زیرا آن چه که من احساس می کنم، شما نیز واقعا احساس می کنید. به نظر می رسد که نورون های آینه ای صحنه ها و موقعیت ها را تحلیل کنند و ذهن ها را بخوانند. اگر شما شخصی را ببینید که به سمت یک قفسه کتاب دستش را دراز کرده و در حالی که دستش خارج از میدان دیدتان است، شما بدون تردید و شک می گویید که او می خواهد یک کتاب را بر دارد، زیرا نورون‌های آینه‌ای مغزتان این طور به شما می گوید. در بررسی که در مارس ۲۰۰۵ در کتابخانه عمومی علوم توسط دکتر ایاکوبانی و همکارانش انجام گرفت. آن ها گزارش دادند که نورون های آینه ای می توانند تشخیص دهند که اگر شخصی یک فنجان چای را برمی دارد قصد دارد که آن را بنوشد یا این که می خواهد میز را تمیز کند.

پاتریسیا گرین فیلد روانشناس دانشگاه کالیفرنیا، که توسعه انسانی را بررسی می کند، بیان می دارد: نورون های آینه ای یک مبنای بیولوژیکی (زیستی) نیرومند برای تکامل فرهنگ فراهم می کنند. تاکنون دانشمندان باور داشته اند که فرهنگ مجزا از بیولوژی بوده است. وی می گوید: اما اکنون می بینیم که نورون های آینه ای فرهنگ را به طور مستقیم جذب می کنند و آیندگان آن را به وسیله اجتماع، تقلید(الگو برداری) و مشاهده، آموزش می بینند. تقلید نیز تقریبا منحصر به انسانها است و انتقال آموخته ها و تکوین فرهنگ را ممکن می کند.

نورون‏های آینه ‏ای و اوتیسم

با توجه به کارکردهای متنوع نورون‏ های آینه ‏ای و با نظر به این که اغلب این کارکردها همان هایی هستند که در کودکان مبتلا به اوتیسم آسیب دیده ‏اند، این فرض مطرح می شود که مشکلات کودکان اوتیستیک در حیطه ‏هایی مانند ادراک زبان، تقلید، همدلی و تعامل اجتماعی، ناشی از بدکارکردی نورون‏ های آینه ‏ای است.

راماچاندران (Ramachandran) که یکی از مشهورترین عصب شناسان معاصر است می­ گوید: «من پیش بینی می­ کنم که سیستم نورون­ های آیینه­ ای برای روان شناسی همان کاری را بکند که DNA برای زیست شناسی انجام داد.»

منبع :

• آینه ها در مغز، جاکومو ریتسولاتی، کورادو زینیگالیا، مترجم: عبدالرحمن نجل رحیم، زهرا مرادی، نشر مرکز
• مبانی نوروسایکولوژی انسان (جلد اول). نویسنده برایان کولب، ایان ویشاو. مترجم: احمد علیپور، غلامرضا چلبیانلو

* درود بر شما که با حمایت خود و دعوت دیگران به مطالعه این مطلب و دیگر مطالبم، به من انگیزه می دهید. لطفا در کامنت ها و مباحثات شرکت کنید و پرسشگر باشید. جهت مشاوره تلفنی یا حضوری با شماره ۰۹۳۵۵۷۵۸۳۵۸ در تلگرام یا ایمو هماهنگ نمایید. همچنین می توانید با شماره ۰۹۱۲۰۷۲۸۷۱۲ تماس بگیرید. *