دانشمندان نزدیک به ۳۵ سال پیش با جدیت بیشتری به سوالاتی همانند «چه چیزی علتپیدایش «آگاهی» در انسان می‌شود یا آیا برخی از قسمت‌های مغز مهم‌تر از بقیه می باشند؟»، پرداختند. آنها پیشرفت‌هایی داشته‌اند، اما معمای آگاهی انسان هم چنان پابرجاست.

«پیتر کاپولا»(Peter Coppola) دانشمند علوم اعصاب «دانشگاه کمبریج»(Cambridge) بیشتر از ۱۰۰ سال مطالعات علوم اعصاب را بازدید کرد تا فهمید شود که آیا برخی از مناطق مغز برای آگاهی مهم‌تر از بقیه می باشند یا خیر. آنچه وی یافت، مشخص می کند که دانشمندانی که آگاهی را مطالعه می‌کنند، امکان پذیر مناطق باستانی‌تر مغز انسان را دست‌کم گرفته باشند.

به نقل از ساینس‌آلرت، آگاهی طبق معمولً توسط متخصصان علوم اعصاب به گفتن توانایی داشتن توانایی ذهنی همانند توانایی چشیدن یک سیب یا دیدن رنگ قرمز پوست آن تعریف می‌شود. نظریه‌های پیشرو در رابطه آگاهی نشان خواهند داد که لایه بیرونی مغز انسان موسوم به «قشر مغز»(cortex) که در «شکل ۱» به رنگ آبی نشان داده شده است، برای آگاهی بنیادی است. این قشر، عمدتاً از «نئوکورتکس»(neocortex) راه اندازی شده است که در تاریخ فرگشت(تکامل) ما جدیدتر است.

«نئوکورتکس» یا «نوقشر»، بخشی از مغز پستانداران است. این قسمت، لایه بیرونی دو نیم‌کره مغز است و خود از شش لایه راه اندازی شده‌ است. این ناحیه، بخشی از «قشر مغز» است و در همه پستانداران در کارکرد حواس، تشکیل دستورهای حرکتی، تصمیم‌گیری مکانی، خودآگاهی و زبان نقش دارد.

ناحیه «زیرقشر مغز»(subcortex) که در «شکل ۱» به رنگ بژ نشان داده شده است و زیر «نئوکورتکس» قرار دارد در ۵۰۰ میلیون سال قبل تحول چندانی نکرده است. فکر می‌شود این ناحیه همانند برق برای تلویزیون است؛ یعنی برای آگاهی ملزوم است، اما به تنهایی کافی نیست.

ناحیه فرد دیگر از مغز وجود دارد که برخی از نظریه‌های علوم اعصاب، آن را با آگاهی غیرمرتبط می‌دانند. این قسمت «مخچه»(cerebellum) نامیده می‌شود که قدیمی‌تر از «نئوکورتکس» است و همانند مغز کوچکی عمل می‌کند که در پشت جمجمه قرار گرفته است. این ناحیه با رنگ بنفش در «شکل ۱» نشان داده شده است. فعالیت مغزی و شبکه‌های مغزی در حالت ناخودآگاه همانند کما مختل خواهد شد و تغییرات آنها را می‌توان در این سه ناحیه مشاهده کرد.

«شکل ۱»؛ مغز انسان ساخته شده با پشتیبانی هوش مصنوعی

آنچه تحریک مغزی آشکار می‌کند

«پیتر کاپولا» مطالعاتی را بازدید کرد که نشان خواهند داد وقتی که فعالیت مغز تحول می‌کند، چه اتفاقی برای آگاهی می‌افتد. این آزمایش‌ها روی انسان و حیوانات نشان داد که تحول فعالیت در هر یک از این سه قسمت مغز می‌تواند آگاهی را تحول دهد. تحول فعالیت «نئوکورتکس» می‌تواند حس خودآگاهی شما را تحول دهد، علتتوهم شود یا بر قضاوت ما تأثیر بگذارد. تحول فعالیت در «زیرقشر مغز» نیز امکان پذیر اثرات شدیدی همراه داشته باشد. ما می‌توانیم در تاثییر این تغییرات، افسردگی را القا کنیم، یک میمون را از بیهوشی بیدار کنیم یا یک موش را بیهوش کنیم. این چنین تحریک «مخچه» که زمان‌ها بی‌اهمیت برداشت می‌شد، می‌تواند فهمیدن حس آگاهانه ما را تحول دهد.

با این حال، این مطالعه به ما اجازه نمی‌دهد که به نتیجه‌گیری قطعی در رابطه منشأ آگاهی برسیم، چون تحریک یک منطقه مغزی امکان پذیر بر منطقه فرد دیگر تأثیر بگذارد. این کار همانند جدا کردن تلویزیون از پریز برق است که امکان پذیر شرایطی را که از آگاهی حمایتمی‌کنند تغییردهد، اما اثری روی مکانیسم‌های خودآگاهی ندارد. به این علت، این دانشمند برخی از شواهد بیماران را بازدید کرد تا ببیند آیا به حل این معما پشتیبانی می‌کند یا خیر.

صدمه ناشی از ضربه فیزیکی یا افتاکسیژن به مغز می‌تواند توانایی افراد را مختل کند. صدمه به «نئوکورتکس» امکان پذیر علتشود فکر کنید دست شما، متعلق به شما نیست، فهمید چیزهایی در یک طرف میدان دید خود نشوید یا دچار رفتارهای تکانشی شوید. 

افرادی که بدون «مخچه» به دنیا می‌آیند، تا این مدت می‌توانند آگاه به نظر برسند و زندگی نسبتاً عادی داشته باشند. با این حال، صدمه به این ناحیه در اواخر عمر می‌تواند علتتوهم یا تحول کامل احساسات ما شود. صدمه به قدیمی‌ترین قسمت‌های مغز ما می‌تواند مستقیماً علتناخودآگاهی یا مرگ شود. با این حال، همانند برق برای تلویزیون، «زیرقشر مغز» امکان پذیر فقط قشر جدیدتر را فعال نگه دارد که به گمان زیاد علتپیدایش آگاهی می‌شود. به این علت «کاپولا» می‌خواست بداند که آیا شواهدی وجود دارد که نشان دهد قدیمی‌ترین مناطق برای آگاهی کافی می باشند یا خیر.

موارد نادری از کودکان وجود دارند که بدون ناحیه «نئوکورتکس» یا قسمتی از آن به دنیا می‌آیند. این افراد طبق معمول باید در حالت زندگی نباتی باشند. با این حال، گزارش‌هایی وجود دارد که این افراد می‌توانند غمگین شوند، بازی کنند، افراد را بشناسند یا از موسیقی لذت ببرند و این مشخص می کند که آنها نوعی توانایی آگاهانه دارند.

این گزارش‌ها شواهد قابل توجهی اراعه می‌دهد که احتمالا قدیمی‌ترین قسمت‌های مغز برای شکل‌گیری آگاهی کافی می باشند، یا احتمالا هنگامی بدون قشر مغز به دنیا می‌آیید، قسمت‌های قدیمی‌تر مغز تطبیق می‌یابند تا برخی از نقش‌های قسمت‌ جدیدتر مغز را بر مسئولیت بگیرند.

زندگی نباتی، وضعیتی است که به علت ضایعه مغزی شدید در برخی از بیمارانی که به اغما رفته‌اند، رخ می‌دهد و وقتی که بیمار از این حالت بیدار می‌شود دیگر هوشیاری و آگاهی خود را مجدد به دست نمی‌آورد. این حالت، «آلفا-کما» نیز نامیده می‌شود که گمان زنده ماندن در صورت مراقبت صحیح از این بیماران، برای چندین سال وجود دارد.

آزمایش‌هایی روی حیوانات وجود دارد که می‌تواند به ما در رسیدن به نتیجه‌گیری قطعی پشتیبانی کند. حذف ناحیه «نئوکورتکس» با جراحی در بین پستانداران علتمی‌شود که آنها هم چنان قادر به انجام تعداد شگفت‌انگیزی از کارها باشند. آنها می‌توانند بازی کنند، احساسات را نشان دهند، خود را تمیز کنند، از فرزندان خود مراقبت کنند و حتی مسائل تازه را یاد بگیرند. حیوانات بالغ نیز با این جراحی، حرکت شبیهی را از خود نشان دادند. در کل، این شواهد، دیدگاهی را که «قشر مغز» برای آگاهی الزامی است، به چالش می‌کشد.

به نظر می‌رسد که قدیمی‌ترین قسمت‌های مغز برای برخی از شکل‌های اساسی آگاهی کافی می باشند. به نظر می‌رسد قسمت‌های جدیدتر مغز و «مخچه»، آگاهی انسان را گسترش داده و تصفیه می‌کنند. این بدان معناست که ما امکان پذیر ناچار باشیم نظریه‌های خود را در رابطه آگاهی بازبینی کنیم. این کار، امکان پذیر بر مراقبت از بیمار و این چنین نحوه تفکر ما در رابطه حقوق حیوانات تأثیر بگذارد. این چنین، امکان پذیر آگاهی، رایج‌تر از آنچه فکر می‌کردیم، باشد.

این مطالعه در مجله Neuroscience & Biobehavioral Reviews انتشار شده است.