طي تاريخ مغز انسان در ناديده گرفته شدن خود نقش بسيار خوبي را ايفا کرده است. تمامي انسانها از مصريان باستان گرفته تا ارسطو اهميت چنداني به نقش ماده مرموزي که ميان دو گوش انسان قرار گفته است نداده اند.
آناتومي شناس معروف "گالن" به مغز به عنوان فرمانده حرکات و صحبت کردن بدن انسان اعتبار داد اما حتي او نيز توجه چنداني به ماده سفيد و خاکستري مغز نداشت. بر اساس گزارش لايو ساينس امروزه تحقيقات و پيشرفتهاي تکنولوژيکي امکان مشاهده نزديک مغز انسان را به وجود آورده است و يافته هايي که به واسطه اين تکنولوژي ها به دست آمده اند مي توانند افرادي مانند گالن را نيز شگفت زده کنند:
مغز انسان بسيار بزرگ است...
ميانگين وزن مغز يک فرد بالغ 1.3 تا 1.4 کيلوگرم است. برخي از جراحان مغز و اعصاب بافت مغز زنده را مانند خميردندان و مواد نيمه جامد ديگر توصيف مي کنند. در حدود 80 درصد از محتوي جمجمه انسان را مغز فرا گرفته است و مابقي آن از ميزان يکساني خون و مايع نخاعي انباشته شده است به بياني ديگر حجم مواد انباشته شده در جمجمه انسان با گنجايش بطري دو ليتري آب معدني برابري مي کند.
... اما در حال کوچک شدن است
انسانهاي ماقبل تاريخ از مغزهاي بسيار بزرگتري برخوردار بوده اند و مطالعات نشان مي دهند مغز انسان از پنج هزار سال پيش تا کنون در حدود 150 سانتيمتر مکعب کوچکتر شده است که اين ميزان با 10 درصد از کل حجم مغز برابري مي کند. تا کنون دليل اين کاهش حجم مغز مشخص نشده اما برخي بر اين باورند اين کاهش حجم با افزايش کارايي مغز همراه شده است.
برخي ديگر بر اين باورند که به دليل عدم نياز به فکهاي مقاوم براي جويدن مواد غذايي سخت، جمجمه انسان رو به کوچک تر شدن گذاشته است. با اين همه تا کنون شاهدي بر اين موضوع که کوچک شدن مغز از ميزان هوشمندي انسانها کاسته است يا نه به دست نيامده است.
مغز انسان انرژي خوار است
اين عضو حياتي که تنها دو درصد از وزن بدن را تشکيل مي دهد در حدود 20 درصد از اکسيژن و 25 درصد از گلوکز خون را مصرف مي کند. اين ميزان مصرف انرژي مباحثاتي را در ميان دانشمندان به راه انداخته است تا دريابند چه ماده غذايي منجر به تکامل يافتن مغز بزرگ در انسان شده است.
در ابتدا گوشت به عنوان عامل آغاز اين تکامل انتخاب شد اما به دليل غير قابل اتکا بودن اين منبع غذايي دانشمندان گياهان غني از انرژي را به عنوان ماده غذايي انتخاب کردند که باعث تکامل يافتن مغز انسان و بزرگ شدن آن شده است. از ديگر نظريه هايي که براي توضيح بزرگ شدن مغز ارائه شده اند مي توان به تغييرات آب و هوايي، نياز محيطي و رقابتهاي اجتماعي اشاره کرد.
چين خوردگي هاي مغز انسان را هوشمند مي کنند
سطح مغز انسان از شيارهاي عميقي در هم پيچيده شده و از فرورفتگي ها (Sulci) و برآمدگي ها (Gyri) تشکيل شده است. اين سطح غشاي مغزي خوانده شده و منزلگاه 100 بيليون نورون يا سلول عصبي است. اين ساختار پيچيده به مغز امکان مي دهد تا در فضايي کوچک بيشتر فشرده شده و در نتيجه قدرت پردازش آن افزايش پيدا کند.
بيشتر سلولهاي مغز نورونها هستند
ديدگاه قديمي که انسان تنها از 10 درصد از مغزش استفاده مي کند ديدگاهي نادرست است اما اکنون آشکار شده است زمينه به وجود آمدن اين ديدگاه در واقع اين است که نورونها تنها 10 درصد از مغز انسان را تشکيل مي دهند. بقيه سلولهاي مغزي که بيش از نيمي از وزن مغز را به خود اختصاص داده اند سلولهاي Glia نام دارند که به زبان يوناني به معني چسب است.
از اين رو در گذشته عصب شناسان معتقد بودند اين سلولها براي در کنار هم نگاه داشتن نورونها در مغز قرار دارند اما مطالعات جديد نشان داده اند که نقش اين سلولها محافظت و ايجاد ايمني براي رشد و عملکرد سيناپسها است.
مغز باشگاهي خصوصي است
ساختاري از سلولها در سيستم خوني مغز که ديواره خوني-مغزي نام دارد مانند نگهبانان در باشگاه هاي خصوصي تنها به چند مولکول اجازه ورود به بخش اصلي سيستم عصبي يعني مغز را مي دهد. مويرگهايي که تغذيه مغز را به عهده دارند در کنار سلولهايي که به يکديگر چسبيده اند از ورود مولکولهاي بزرگ جلوگيري مي کنند، تنها پروتئينهاي ويژه اي اجازه دارند موادغذايي و مواد ديگر مورد نياز مغز را به داخل ببرند.
اين ديواره در عين محافظت از مغز گاه مي تواند از ورود داروهاي حياتي به مغز نيز جلوگيري کنند. تنها راهي که تا کنون توانسته است ورود داروها از ميان اين مانع مغزي را امکانپذير سازد فناوري نانو بوده است. در مطالعاتي که در سال 2009 در رابطه با درمان سرطان انجام گرفته بود دانشمندان توانستند نانوذرات ويژه اي را از ميان اين ديواره عبور داده و به ديواره تومورهاي سرطاني اتصال دهند. در آينده مي توان با ترکيب نانو ذرات و داروهاي شيمي درماني روشي موثر براي از بين بردن تومورهاي مغزي به وجود آورد.
مغز در ابتدا به شکل لوله اي کوچک است
پايه هاي مغز در اولين روزهاي شکل گيري جنين بنا گذاشته مي شوند. سه هفته پس از شکل گرفتن جنين لايه اي از سلولهاي بنيادين که صفحه عصبي نام دارد شکل گرفته و به لوله اي عصبي تبديل مي شود. اين نسج در واقع سيستم مرکزي عصبي را به وجود مي آورد. لوله عصبي از ابتدايي ترين مراحل رشد جنين شکل گرفته و از ديگر بخشها متمايز مي شود و شکل گيري نورونها و ديگر سلولها نيز از سه ماهه دوم آغاز خواهد شد. چين خوردگي هاي مغز بسيار دير آغاز مي شود و در 24 هفتگي تعداد بسيار کمي از اين چين خوردگي ها بر روي سطح مغز مشاهده مي شود.
مغز کاملا تکامل نيافته است
نقطه اوج رشد ماده خاکستري مغز به دوران بلوغ انسان تعلق دارد و در دوران نوجواني و با گسترش بخشهاي قدامي مغز که با قضاوت و تصميم گيري در ارتباطند تکامل بيشتري پيدا مي کند. مطالعات نشان داده اند بخشهايي که با عملکرد چندگانه انسان در ارتباط است تا 16 يا 17 سالگي به طور کامل تکميل نمي شوند و بسياري از ديگر توانايي هاي مغز تا 20 سالگي به تکامل مي رسند.
مغز هرگز از تغيير دست بر نمي دارد
زماني دانشمندان بر اين باور بودند که با پشت سر گذاشتن جواني، توانايي شکل گيري اتصالات نوروني جديد نيز در انسان متوقف مي شود. ديدگاهي که در سال 2007 مردود اعلام شد و دانشمندان دريافتند مغز در شرايط مختلف توانايي تشکيل دادن نورونهاي جديد را دارد و مغز مي تواند در دوران بزرگسالي نيز اتصالات جديد نوروني بسازد. همچنين تحقيقات بر روي مراقبه يا مديتيشن نشان داده است تمرين دادن شديد مغز مي تواند ساختار و عملکرد مغز را تغيير دهد.
زنان از اين پس ديگر ونوسي نيستند
فرهنگ هاي عام مي گويند مغز زن و مرد با يکديگر تفاوت دارند. درست است که هورمونهاي زنان و مردان بر روي گسترش مغز تاثيرات متفاوتي دارد و تا کنون تفاوتهايي در زمينه شيوه هاي احساس درد، تصميم گيري هاي اجتماعي و کنار آمدن با فشارهاي روحي ميان زنان و مردان کشف شده است اما در واقع بيشترين بخش مغز و قدرت مغزي زنان و مردان با يکديگر يکسان اند.
مطالعاتي که در زمينه تفاوتهاي جنسيتي انجام گرفته نشان مي دهند 78 درصد از تفاوتهاي جنسيتي گزارش شده نزديک به صفر يا بسيار کوچک بوده اند. همچنين اين مطالعات شايعات موجود در رابطه با توانايي هاي مختلف جنسيتهاي متفاوت را رد کرده است. مطالعه اي که در ژانويه سال جاري بر روي نيم ميليون دختر و پسر از 69 کشور جهان انجام گرفت نشان داد هيچ اختلافي در توانايي محاسبه و رياضيات ميان اين دو جنسيت وجود ندارد.