آریا بانو - خراسان / «متیو ویتاکر» یکی از موفق‌ترین پیانیست‌های جهان است که از 11 سالگی در مقابل چشمان جمعیت زیادی از سراسر جهان نواخته است. رسیدن به این حد از موفقیت ،باعث تعجب بسیاری از افراد شده چراکه این نابغه موسیقی نابیناست. به تازگی دانشمندان تصمیم گرفتند به دلیلِ عملکرد بی‌نظیر این جوان 20 ساله، مغز این نابغه را بررسی کنند و به نتایج شگفت‌انگیزی دست یافتند. آیا شما هم تا به حال در مواجهه با فردی دچار یکی از انواع معلولیت‌های ‌حسی و حرکتی، غافلگیر شده‌‌اید؟ وقتی فردی دچار نقص عضو یا دیگر انواع معلولیت است، معمولا تصور می‌‌کنیم که در کارهای روزمره‌‌اش دچار مشکل بوده یا دست ‌کم در عملکردِ مرتبط با عضوِ آسیب ‌دیده با دشواری مواجه باشد اما مواردِ خلافش را فراوان سراغ داریم؛ کوهنوردهایی که از ناحیه پا دچار معلولیت هستند؛ نوازنده ‌هایی که به رغم مشکل بینایی، می‌‌توانند یک یا چند ساز را به ‌خوبی بنوازند. افراد دارای معلولیت که از پس کارهای معمولی و غیرمعمول برمی‌‌آیند، صرفا تعدادی موارد استثنایی نیستند حتی اگر ما از دیدن‌‌شان غافلگیر شویم .اما چطور چنین چیزی ممکن است؟ اراده است که امری به ظاهر ناممکن را ممکن می‌‌کند یا مغز انسان قابلیتی ویژه دارد که می‌‌تواند معلولیت را دور بزند؟ در پرونده امروز با بررسی یک نمونه و با کمک گرفتن از یک متخصص فیزیولوژی به این سوال پاسخ می‌‌دهیم.
نگاهی به زندگی و حرفه ویتاکر
نوازنده مبتلا به نابینایی مادرزاد
پیانیستی که برای نواختن نیازی به دیدن ندارد
سال 2001، در شهر کوچک «هکنساکِ» ایالت نیوجرسی، نوزادی زودتر از موعد به ‌دنیا می‌‌آید که خب اتفاق نامعمولی نیست. تا وقتی که پزشکان اختلال «رتینوپاتی» را در او تشخیص می‌‌دهند و این خبر خوبی برای خانواده به ‌حساب نمی‌‌آید چون معنی‌‌اش آن است که پسربچه عجول، «متیو» برای همیشه نابینا خواهد بود. رتینوپاتی یا آسیب شبکیه در نوزادان نارس، یکی از اختلالات مربوط به چشم است که بر اثر به تکامل نرسیدن طبیعی عروق خونی شبکیه و در شرایطی که اکسیژن کافی به شبکیه نمی‌‌رسد، اتفاق می‌‌افتد. متیو با نام خانوادگی «ویتاکر»، زندگی‌‌اش را در تاریکی شروع می‌‌کند ولی هیچ فردی خبر ندارد که به ‌زودی دریچه پرنوری رو به او باز خواهد شد. متیو، خیلی ‌زودتر از آن‌‌چه توقعش می‌‌رود، قدم در این مسیر روشن می‌‌گذارد. سه ساله که می‌‌شود، پدربزرگش یک کیبورد یاماهای کوچک به او هدیه می‌‌دهد و اولین مواجهه او با نوازندگی، رقم می‌‌خورد. متیو در 9 سالگی به ‌صورت خودآموز نوازندگی ارگ را فرامی‌‌گیرد و در 15 سالگی به ‌عنوان جوان‌‌ترین نوازنده به گروه «ستاره‌های ‌پیانیست جز» می‌‌پیوندد. از این به ‌بعد دیگر هرچه در زندگی حرفه‌‌ای متیو رخ می‌‌دهد، یکسره موفقیت است؛ برگزاری تورهای موسیقی خارج از کشور، شرکت در جشنواره‌های ‌معتبر، برنده شدن تعداد زیادی جایزه مهم و کسب کلی مدرک و گواهی‌نامه و القاب افتخارآمیز تا حالا که 20 سال بیشتر ندارد ولی در عرصه موسیقی جَز، اسم ‌و رسمی به ‌هم زده ‌است. برگردیم به جملات ابتدایی این بخش؛ متیو نابیناست و برای نوازندگی لازم است که فرد، ساز و نحوه صدادرآوردن از آن و انگشت‌های ‌خودش را ببیند. پس متیو -و خیلی از افرادی که دچار معلولیت و دارای مهارتی ویژه هستند- چطور از پس این کار برآمده ‌است؟ شاید براساس آن‌‌چه در باور عامه رایج است، پاسخ بدهید که وقتی فردی در یکی از حواس پنجگانه‌اش دچار نقص باشد، در حس‌های ‌دیگر عملکرد قوی‌‌تری پیدا می‌‌کند اما این اتفاق دقیقا چطور رخ می‌‌دهد؟
گفت‌‌وگو با یک متخصص درباره آن ‌چه هنگام معلولیت در مغز رخ می‌‌دهد

مغز قابلیت تغییرپذیری دارد
دکتر «میرشهرام صفری»، عضو هیئت علمی دانشگاه علوم ‌پزشکی شهیدبهشتی و مدیرعامل موسسه دانش ‌بنیان «آینده مغز» به ابهامات و سوالاتی که در این پرونده ایجاد شد، پاسخ می‌‌دهد.
شما مورد متیو ویتاکر را چطور توضیح می‌‌دهید؟ در مغز چه اتفاقی در مغز رخ می‌‌دهد که چنین عملکرد ورای تصوری را ممکن می‌‌کند؟
برای توضیح این مطلب باید از اصطلاحی استفاده کنیم با عنوان «پلاستی ‌سیتی عصبی» که به ‌معنی قابلیت تغییر مغز است. منظور آن است که مغز ما بسیار قدرت تغییرپذیری دارد و به ‌واسطه این قابلیت، وقتی از بعضی نواحی استفاده نمی‌‌کند، ممکن است آن‌ها را به کار دیگری اختصاص بدهد. مثلا درباره این نوازنده احتمالا پردازشی که در قشر بینایی مغزش، انجام می‌‌شود مربوط به شنوایی است. سال 2015 مطالعه‌ای انجام شد با این هدف که بفهمیم افراد نابینای مادرزاد با قشر بینایی‌‌شان چه کار می‌‌کنند. نتیجه مشابه این نوازنده بود؛ محققان در این مطالعه متوجه شدند که این افراد با قشر بینایی‌‌شان، می‌‌شنوند. نکته جالب آن ‌که در افراد سالم هر ناحیه از مغز به عضو مشخصی مرتبط است ولی در افراد دچار معلولیت، منطقه استفاده ‌نشده مغز به کار دیگری اختصاص می‌‌یابد.
پس باور رایجی که می‌‌گوید نقص در یک عضو با عملکرد بهترِ عضوی دیگر همراه است، واقعیت دارد؟
بله، کاملا درست است. وقتی فرد از سیستم شنوایی‌‌اش استفاده نکند، مغز قسمت وسیع ‌تری از خودش را به بینایی اختصاص می‌‌دهد؛ در نابینایی هم به ‌همین ترتیب و این موضوع ممکن است قابلیت‌هایی به فرد بدهد که در اشخاص عادی وجود ندارد. چراکه افراد سالم معمولا به ‌دلیل تجمع اطلاعات حسی در مغز به خیلی از جزئیات دقت نمی‌‌کنند ولی برای مثال یک فرد نابینا به جزئیات شنوایی بیشتر دقت می‌‌کند.
روان چه نقشی در این ماجرا دارد؟
ما روان را مجموعه‌ای از عملکردهای ذهنی می‌‌دانیم که می‌‌تواند شامل خواسته‌های ‌فرد هم بشود. در این باره، نقش روان آن است که فرد می‌‌خواهد نقص موجود را جبران کند. درواقع پس ‌زمینه این است که فرد اراده‌ای برای انجام کاری مشخص داشته ‌باشد و برای آن تلاش کند ولی چه اتفاقی در مغز می‌‌افتد که این کار ممکن می‌‌شود؟ همان داشتن ظرفیت تغییر که حرفش را زدیم.
مفهوم ورزش مغز در این موضوع جایی ندارد؟
قدری از موضوع دور است چون بحث بر سر «پلاستی ‌سیتی» است ولی وقتی فرد استفاده از نواحیِ بلااستفاده مغز را شروع کرد، وارد این حوزه هم می‌‌شویم. درواقع فرد ناحیه‌ای از مغز را که بیکار بود، به ‌کار می‌‌گیرد و از این به ‌بعد تمرین می‌‌تواند به بهبود پلاستی ‌سیتی کمک کند. علم یادگیری می‌‌گوید شما می‌‌توانید یک مطلب را تا 40 بار بهتر یادبگیرید. یعنی تا 40 مرتبه، مدار عصبی محل ذخیره اطلاعات شما، می‌‌تواند قابلیت‌‌هایش را ارتقا بدهد و بهتر از حالت قبلی یاد بگیرد. وقتی فرد اطلاعات را به ‌طور ساده یاد می‌‌گیرد، اطلاعات در سلول‌های ‌عصبی کدگذاری می‌‌شود. بارِ اول، تغییراتی جزئی در گیرنده‌‌ها، پروتئین‌ها و یون‌های ‌داخل سلول‌ها رخ می‌‌دهد. بار دوم، این تغییرات قوی‌‌تر می‌‌شود، بار سوم پروتئین ‌سازی‌ها شروع می‌‌شود، بار چهارم ممکن است خارهای دندریتی (زایده‌های ‌رشته ‌مانندی که به جسم سلولی یاخته‌های ‌عصبی(نورون‌‌ها) متصل هستند) بیشتری ایجاد شود و به ‌همین ترتیب تا 40مرتبه توان قوی‌تر شدن دارد.
این قابلیت مغز با سن ارتباطی دارد؟
انعطاف‌پذیری مغز با افزایش سن، مقداری کمتر می‌‌شود ولی درعوض الگوهای دیگری از انعطاف‌پذیری عصبی ایجاد می‌‌شود. در جوانی، تغییرات در سطح سیناپس‌ها پرقدرت است، در سنین پیری از ارتباطات چندگانه استفاده می‌‌شود. یعنی فرد جوان اطلاعات را از یک مسیر عبور می‌‌دهد. بعد با تغییراتی که در آن مسیر بیشتر و بیشتر انجام می‌‌دهد، می‌‌تواند اطلاعات را در همان مسیر کد کند. این قابلیت در پیری مقداری افت می‌‌کند ولی درعوض مغز از چند مسیر استفاده می‌‌کند. یعنی به ‌جای این‌‌که یک مسیر را خیلی تقویت کند، چند مسیر را به ‌صورت نسبی تقویت می‌‌کند؛ این موضوع در سه، چهارسال اخیر کشف شده ‌است.
مروری بر یافته‌های ‌یک ‌سری آزمایش پزشکی بر مغز پیانیست نابینا
عملکرد مغز ویتاکر زیر ذره‌‌بین محققان
متیو ویتاکر گرچه استثنا نیست ولی به ‌دلیل تازگی و جذابیت اش، نظر محققان را به خود جلب کرده ‌است؛ قابلیت مغز متیو طی یک ‌سری آزمایش، بررسی و مطالعه شده ‌است. در ادامه یافته‌های ‌این آزمایش را می‌‌خوانید که در تکمیل توضیحات دکتر صفری است.
قشر بینایی مغز درخدمت شنوایی
طی آزمایش از ویتاکر خواسته شد هنگامی که پزشکان عملیات اسکن مغز ام. ‌آر.‌آی را انجام می‌‌دادند، کیبورد بنوازد و در یک ‌سری آزمایش‌های ‌شنیداری شرکت کند. دانشمندان دریافتند، هنگامی که ویتاکر موسیقی را می‌‌شنود، کل قشر بینایی او(ناحیه‌ای که اطلاعات بصری را پردازش می‌‌کند) فعال می‌‌شود. این نتایج نشان می‌‌دهد که مغز ویتاکر از این ناحیه که توسط بینایی تحریک نمی‌‌شود، استفاده می‌‌کند تا به او در درک موسیقی کمک کند. در یک ‌سری از مطالعات منتشرشده در «Current Biology»، یک تیم بین ‌المللی از محققان به سرپرستی «رویال هالووِی»، توضیح می‌‌دهد که چگونه اسکن فعالیت مغز از داوطلبانی که چشم ‌بسته درمعرض شنیدن آهنگ پرنده، صحبت افراد و سروصدای ترافیک ازطریق هدفون بودند، از قشر بینایی اولیه خود برای شناسایی صدا استفاده می‌‌کنند. دکتر «پترا وِتِر»، از گروه روان ‌شناسی رویال هالووِی، اظهار کرد: «ما می‌‌خواستیم از ماهیت تعامل بین سیستم بینایی و شنوایی انسان‌ها بیشتر بدانیم. در طول مطالعه دریافتیم که اگرچه افراد بینا ممکن است از تخیل بصری خود استفاده کنند، افراد نابینا هنوز از همان قسمت از مغز برای تفسیر صدا استفاده می‌‌کنند؛ به این معنی که انسان‌ها دارای یک سازوکار اساسی مغز، مستقل از تجسم بصری و تجربه بصری هستند؛ بنابراین این مطالعه نشان داد که حتی اولین قسمت قشر بینایی نه فقط به آن چه می‌‌بینیم، بلکه به اطلاعاتی که می‌‌شنویم هم حساس است».
تأثیر محیط رشدی بر توانایی‌های ‌مغز
«ایون فاین» دانشمند علوم اعصاب دانشگاه واشنگتن می‌‌گوید: «ایده این است که افراد نابینا در انجام وظایف شنوایی بهتر عمل می‌‌کنند زیرا آن‌ها مجبورند بدون اطلاعات بصری راه خود را در جهان پیدا کنند. ما می‌‌خواستیم بررسی کنیم چگونه چنین چیزی در مغز اتفاق می‌‌افتد». به ‌همین منظور فاین و گروهش از فناوری تصویربرداری fMRI برای بررسی فعالیت قشر شنوایی مغز (قسمتی از مغز که اطلاعات شنوایی را پردازش می‌‌کند) در افراد نابینا و گروه کنترل (افراد بینا) استفاده کردند. در گروه نابینایان، چهار تن از شرکت ‌کنندگان در اوایل زندگی دچار نابینایی شده ‌ و پنج نفر از آن‌ها نیز دچار «آنوفتالمی» بودند؛ اختلالی که در آن چشم توسعه پیدا نمی‌‌کند. طی آزمایش، شرکت ‌کنندگان هر دو گروه آوا‌های ‌خالصی را در فرکانس‌های ‌مختلف می‌‌شنیدند و در همان زمان یک دستگاه fMRI فعالیت مغزی آن‌ها را ثبت می‌‌کرد. هنگامی که پژوهشگران نتایج را تجزیه ‌و ‌تحلیل کردند، دریافتند افراد نابینا درمقایسه با افراد بینا این نوا‌ها را در پهنای باند دقیق‌تر و باریک ‌تری پردازش می‌‌کنند که نشان می‌‌داد ادراک آن‌ها از آواسنجی فرکانس، در قشر شنوایی مغز بهتر از گروه بینا پالایش می‌‌شد. «کلی چانگ» پژوهشگر مطالعه توضیح می‌‌دهد: «مطالعه ما نشان می‌‌دهد که مغز افراد نابینا بهتر می‌‌تواند فرکانس‌ها را نشان دهد. برای یک فرد بینا، داشتن یک نمایش دقیق از صدا چندان مهم نیست زیرا او برای شناسایی اشیا از قدرت بینایی خود نیز استفاده می‌‌کند.
نویسنده : الهه توانا/ روزنامه‌نگار
منابع بخش‌هایی از این پرونده: برترین‌ها و matthewwhitaker.net