محققان تا کنون تصور میکردند که رشد مرکز پردازش بصری مغز در سالهای ابتدایی زندگی فرد متوقف میشود؛ اما مطالعه جدید اعتقاد آنها را به چالش کشیده است و به جای آن پیشرفت بینایی را تا میانسالی مطرح میکند. این موضوع شاید تاثیر قابل توجهی بر روی افراد مبتلا به یک بیماری چشمی به نام آمبلیوپی داشته باشد که معمولا تحت عنوان تنبلی چشم شناخته میشود.
مطالعه جدیدی که در Journal of Neuroscience منتشر شده است میگوید رشد دید انسان ممکن است بیشتر از آن چیزی که فکر میکردیم ادامه داشته باشد.
گروهی از محققان به سرپرستی کاترین مورفی، پرفسور دپارتمان روانشناسی و علوم عصبی و رفتاری دانشگاه امسیمستر در اونتاریوی کانادا، تغییرات کورتکس بینایی اولیه در مغز انسان را با آنالیزهایی بر روی بافت مغز جسد ۳۰ نفر بررسی کردند که این افراد از ۲۰ روز تا ۸۰ سال سن داشتند.
تاکنون، دیدگاه مورد قبول این بود که بلوغ بخش بینایی اولیه در سالهای اولیه زندگی فرد کامل میشود. این باور سنتی براساس مطالعات آناتومیکی بر روی چگونگی تشکیل سیناپسها و همچنین چگونگی ارتباط در این کورتکس و بین این کورتکس و بخشهای دیگر مغز بود.
اگرچه مورفی و همکارانش قبلا فهمیده بودند که بعضی از پروتئینها در بخش بینایی اولیه کورتکس بعد از سالهای اولیه زندگی همچنان گسترش مییابند؛ این مطالعه یافتههای اولیهی آنها را تایید کرد.
مطالعه بر روی ارتباط انعطاف پذیری مغز و بینایی
در مطالعه قبلی، مورفی و همکارانش به فعالیت به اصطلاح گابااِرژیک مغز توجه کردند. گابا (GABA) مخفف گاما-آمینوبیوتیک اسید است و گابااِرژیک به توانایی مغز برای تولید آن اطلاق میشود.
گابا نوروترنسمیتری است که کار اصلی آن مهار فعالیت نورترنسمیتر دیگری به نام گلوتامات است.
مطالعات قبلی به تعادل بین مهار و تحریک در مغز و چگونگی ارتباط انعطاف پذیری و پیری کورتکس بینایی مغز توجه داشتند. این محققان بلوغ این ناحیه از مغز را دنبال کردند و نشان دادند که چگونه مکانیسمهای گاباارژیک در طول زندگی فرد تغییر میکند.
مطالعه قبلی نشان داد که مکانیسم تولید گابا تا سنین بالاتری به بلوغش ادامه میدهد. اگرچه همچنان مشخص نبود که آیا همهی این مکانیسمها که انعطاف پذیری سیناپسها را تنظیم میکنند به شیوهی یکسان عمل میکنند یا خیر. گابا یک مهارکننده است با این وجود در مورد نوروترنسمیترهای تحریککننده و سیناپسها چطور؟
آن طور که مورفی و همکارانش در مقاله جدیدشان توضیح میدهند، بیش از ۸۰ درصد از سیناپسها در بخش بینایی اولیه کورتکس از نوع تحریکی هستند.
بنابراین برای پاسخ به این سوال، دانشمندان بافت مغزی مربوط به ۳۰ جسد را که ۱۲ تا از آنها زن و ۱۸ تا از آنها مرد بودند را بررسی کردند. آنها این بافتهای مغزی را از طریق روش وسترن بلات – تکنیکی رایج در زیست شناسی مولکولی برای جداسازی و تشخیص پروتئینی خاص از مخلوطی از پروتیئنها که از سلول استخراج شدهاند- مورد آزمایش قرار دادند.
بخش اولیه بینایی کورتکس احتمالا میتواند تا ۴۰ سالگی رشد کند
محققان دریافتند که بعضی از پروتئینهای گلوتاماترژیک -که گلوتامات تحریکی را تولید میکنند- تا سنین پایانی کودکی گسترش پیدا میکنند با این حال انواع دیگر تا حدود ۴۰ سالگی به توسعه خود ادامه میدهند. براساس مطالعه جدید، بخش پردازش بینایی در مغز تا وقتی که فرد به ۳۶ سالگی یا ۴.۵ سال کمتر و بیشتر برسد به بلوغ میرسد.
پروفسور کاترین مورفی میگوید:
خلا بزرگی در دانستههای ما در مورد چگونگی عملکرد مغز هست. تصور ما این است که بخشهای حسی در سنین کودکی گسترش پیدا میکند و سپس به بخشی ثابت تبدیل میشوند. این درست نیست.
این یافتهها ممکن است تاثیرات قابل توجهی بر روی بیماریهایی مانند آمبلیوپی که اکثرا آن را با نام تنبلی چشم میشناسند، داشته باشد. در حال حاضر پزشکان متخصص برای کودکان مبتلا به آمبلیوپی تنها درمانهای اصلاحی تجویز میکنند. در زمان کنونی تخمین زده میشود که در ایالات متحده نزدیک به ۲ تا ۳ نفر از هر ۱۰۰ کودک به آمبلیوپی مبتلا باشند.
درمان بزرگسالان به نظر بیهوده میآید چرا که کورتکس بینایی آنها یاد گرفته که نباید انعطاف پذیر باشد یا در برابر هرگونه درمان پاسخ بدهد. اگرچه، مورفی میگوید که تحقیقشان نشان میدهد که قسمتهای بیشتری از مغز در برابر شکلپذیری وابسته به تجربه نسبت به آموزههای قبلی انعطاف پذیرتر و پاسخگوتر هستند.