ما هنوز نمی دانیم حیواناتی با مغز بزرگ و پیچیده نسبت به بدنشان –همچون طوطی ها، فیل ها یا دلفین ها- چه طور از عهده این کار بزرگ – یعنی یادگیری صوتی- بر می آیند.

پرنده های آواز خوان همچون فنچ های راه راه تنها حیواناتی هستند که چنین اطلاعاتی را در موردشان داریم.
یادگیری آواز از دهه 1970 به بعد مطالعه شده و ما اکنون می دانیم که مجموعه نورون های خاصی که در مغز قدامی (forebrain)فنچ های راه راه قرار گرفته، مختص تولید صداهای آموخته‌شده است. نموداری که از فعالیت این نورون ها ثبت شده بسیار مشابه مدارهای نورونی مغز قدامی انسان است که مختص یادگیری زبان هستند.

انسان ها در یادگیری ارتباطات صوتی عالی عمل می کنند. ما به عنوان یک گونه، طوری سازش پیدا کرده ایم که به کلمات پاسخ دهیم، معنای جملات را درک کنیم و پاسخ های صوتی مناسبی تولید نماییم.

زبان- (توانایی مبادله اطلاعات پیچیده از طریق سخن گفتن)- از کجا می آید؟

در بهترین حالت می توانیم با تعیین این که زبان در کدام مرحله از روند فرگشت انسان ظاهر شده، به این سوال پاسخ دهیم. اما هیچ اثری از کلمات در فسیل های به جامانده از دوران های زمین شناسی، برجا نمانده است.
ما نمی دانیم نئاندرتال ها چه زمانی شروع به صحبت کردند و امروز، تنها نخستی انسانی به جا مانده بر روی این سیاره هستیم.
نزدیک ترین خویشاوندان نخستی غیر-انسان مان یعنی شامپانزه ها، نه از کلمه ها برای ارتباط با هم استفاده می کنند و نه نحوه استفاده از زبان نشانه را به یکدیگر می آموزند.
شاید بتوان با بررسی زبان خودانگیخته و ناقصی که به عنوان مثال در بین کودکان ناشنوا در نیکاراگوئه شکل گرفته، به این سوالات پاسخ داد.
با تمام این ها، ارتباط صوتی چیزی بیش از سخن گفتن است. ما با کمک صدای مان، جنسیت، احساسات و حتی نیات مان را ابراز می کنیم و با استفاده از صدای دیگران، آنها را درک می کنیم.

مشخص شده که یک نخستی غیرانسان دیگر- بابون- هم صدای سایرین را تشخیص می دهد و برای تصمیم گیری نهایی، این اطلاعات را با خاطراتی که از برخوردهای اجتماعی جدیدش دارد ترکیب می کند؛ توانایی ذهنی که احتمالا می توانسته سکوی پرش فرگشت زبان در انسان ها باشد.
با تمام این ها همه در شگفتند که آیا این توانایی واقعا مختص نخستی هاست. حتی فنچ های راه راه هم با استفاده از اصوات، آواز جفت شان را یاد می گیرند. به علاوه، شكي وجود دارد مبني بر اين که طوطی الکس می دانست وقتی صدای خاصی را می شنود، برای رفتارها روی کدام دستیار تحقیق حساب کند و کدام یک را نادیده بگیرد.

پس صدا چیست؟ رمزگشایی اطلاعات اجتماعی مربوط به یک صدا مثل این است که تعیین کنیم کدام آلت موسیقی، نت خاصی از طنین مخصوص خود را تولید می کند. لرزش مخروط اسپیکر با سرعت 440 بار در ثانیه (440 هرتز) نت A را تولید می کند.
ما به کمک طنین، نت A را  که از یک كلارينت بیرون می آید از نت A که از یک ویولون سل خارج می شود، تشخیص می دهیم.
طنین، کیفیات صوتی ثابت صداست که با زیر و بمی یا بلندی صدا تفاوت دارد.

به خاطر طنین صداست که شما می توانید با توجه به صدای مادرتان تشخیص دهید از دست شما عصبانی است (درک صدا) و یاد می گیرید با تنظیم صدای خودتان (تولید صدا)، احساستان را به او ابراز کنید.
✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee

📌ویژگیِ مورداستفاده برای توصیفِ تجربه‌ی صدا "طنین" نام دارد (گرفته‌شده از واژه‌ی یونانی tympanon که به معنای صدای طبل است).
این ویژگی، با پیچیدگی شکلِ موج صدا ارتباط دارد. تغییر سینوسیِ ساده در فشار هوا که یک بسامد واحد داشته باشد، به‌صورت یک تُن خالص تجربه می‌شود.

بااین‌وجود، اکثر تغییرات فشار هوا در دنیای واقعی دارای بسامد واحد نیستند، بلکه متشکل از شکل موج‌های پیچیده‌ای هستند که ترکیبی از چندین (یا تعداد زیادی) بسامد مختلف را در خود جای‌داده‌اند.
شکل موج‌های پیچیده‌تر با تجربه‌هایی ذهنی از صدا مرتبط هستند که نسبت به تن خالص، دارای غنا و پیچیدگی بیشتری می‌باشند- این همان طنین است.

نت دوی میانیِ نواخته شده بر روی پیانو یک تن خالص نیست، بلکه شکل موج پیچیده‌ای است که ترکیبی از چند بسامد است. اگر همین نت دوی میانی روی سازهای مختلفِ دیگری نواخته شود، صداهای مختلفی تولید خواهد نمود، زیرا پیچیدگی صدا برای سازهای مختلف فرق می کند.
همه‌ی این اصوات، بسامدِ غالبِ یکسانی دارند که همان بسامد مربوط به نت دوی میانی است. بااین‌وجود، بسامدهای دیگری نیز در این صداها وجود دارند که نتیجه‌ی انواع مختلفِ لرزش سیم‌ها و یا هوای موجود در اتاق رزونانس (کاسه‌ی ساز)  سازهای مختلف است.

نوازندگان نیز سازهایشان را به شکل‌های خاصی می‌نوازند، موضوعی که باعث ایجادِ سبک منحصربه‌فرد هر نوازنده می‌شود.

چنین سبکی ممکن است در لحن و طنین موسیقیِ نوازنده قابل‌تشخیص باشد. گاهی اوقات، می‌توان با شنیدن تنها یک نت، نوازنده‌ی ساز را شناسایی نمود. این همان طنین صدا است که چنین امکانی را فراهم کرده است.
✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee

مثلا وقتی ایرن پپربرگ در ویدیویی به الکس می گوید «پسر خوب، طوطی دوست داشتنی»، می توانيم بگويیم از ارتباطات صوتی به شکل خاصی استفاده می کند: آموزش توام با مهربانی.

دکتر پپربرگ و دستیارش وقتی با الکس صحبت می کنند از لحن خاصی- لحن مادرانه- استفاده می کنند. لحن مادرانه همان لحنی است که ما برای صحبت با بچه ها یا حیوانات خانگی مان به کار می بریم. «پسر خوب، طوطی دوست داشتنی» در ویدئو، یک لحن مادرانه است: کلمه ها کشیده می شوند و زیر و بمی افزایش می یابد. ما بر این باوریم که لحن مادرانه، یادگیری صوتی را در نوزادان تقویت می کند و این تا اندازه ای به این خاطر است که چالش خاصی را که در هر زبان وجود دارد برطرف می کند؛ با کمک این لحن، بچه ها با توجه صدای گفتار تشخیص می دهند هر کلمه کجا تمام می شود و کلمه بعدی کجا آغاز می گردد. بچه ها زبان ها را خیلی ساده یاد می گیرند اما در سنین نوجوانی، یادگیری یک زبان جدید برای بیشتر افراد کار سختی است.

برخلاف اسپانیایی یا فرانسوی، كسانيكه تا پیش از سنین بزرگسالی زبان پرتغالی را نشنیده باشند،زبان پرتغالی برای آنها غیر قابل درک است زیرا نمی توانند تشخیص دهند هر کلمه کجا تمام و کلمه بعدی کی آغاز می شود؛ یعنی همان چالش اساسی در تقسیم بندی کلمات گفتار.  

لحن مادرانه فقط مختص مادران نیست. دستیار تحقیق دکتر پپربرگ یک مرد است اما برای صحبت با الکس از لحن مادرانه استفاده می کند.
وقتی به ویدئو آنها گوش می کنید، می توانید تشخیص دهید که محقق ارشد یک زن و محقق دیگر یک مرد است؛ هر چند نمی توانید توضیح دهید دقیقا چه طور به این مسئله پی می برد (زیر و بمی صدا برای تشخیص آن کافی نیست). صدا حاوی اطلاعاتی است که ذاتی اند و دیگر اطلاعات را می توان از روی تجربه، استنتاج کرد.  
در ویدئوی الکس که برای آموزش از آن استفاده می شود، آلن آلدا(Alan Alda) گوینده است. اگر با بازی یا گویندگی او آشنا باشید، صدای آلدا به راحتی او را لو می دهد. هر چند در اینجا هم نمی توانید توضیح دهید کدام نشانه های صوتی به شما کمک می کند او را بشناسید.

درست مثل افراد مبتلا به ادراک‌پریشی چهره که اجسام را به راحتی تشخیص می دهند اما نمی توانند یک چهره را از چهره دیگر متمایز کنند، انسان های بسیار معدودی به صدا بی تفاوت اند. ادراک‌پریشی چهره، پروسپاگنوزیا(prosopagnosia) و بی تفاوتی به صوت یا ادراک‌پریشی صوتی، فون آگنوزیا (phonagnosia)نامیده می شود.
یک مرد مبتلا به فون آگنوزیا در مصاحبه ای جالب توضیح می دهد که هر چند هرگز نمی تواند تشخیص دهد پشت تلفن با چه کسی صحبت می کند، اما به نظر می رسد همه صدای او را می شناسند. او حتی فرضیه ای در این باره مطرح می کند؛ صدای او به قدری ویژه و خاص است که سایرین بی مقدمه آن را از پشت تلفن تشخیص می دهند.
او چه طور با این مسئله کنار می آید؟ او وانمود می کند؛ آن قدر مصاحبه را ادامه می دهد تا شخص پشت تلفن چیزی در مورد برادران یا خانه اش بگوید و او تشخیص دهد که صدای غریبه آن سوی خط، متعلق به مادرش است. اگر قادر به تشخیص اصوات نباشید، از یک کمک‌ابزار صوتی هم کاری برنمی آید و شما نمیتوانید صدای نوه تان را تشخیص دهید؛ و این، یک مکالمه ناجور را به دنبال دارد.

کمک‌ابزارهای صوتی فعلی برای تشخیص کلمات اند و برای کمک به تشخیص صدای افراد، نیات و احساسات شان باید از نو طراحی شوند.

ناحیه خاصی از مغز به درک چهره ها اختصاص دارد. با اندازه گیری فعالیت نورون ها در این نواحی خاص، می توانیم خصوصیات بصری که منجر به شناسایی چهره می شود را تعیین کنیم.
وقتی این خصوصیات را از تصویر چهره های مختلف حذف کنیم، دیگر نمی توانند فعالیت نورون ها را برانگیزانند. با این حال، هنوز نمی دانیم کدام قسمت مغز به درک صداها اختصاص دارد. اگر چنین اطلاعاتی در اختیار داشتیم، می توانستیم با استفاده از پاسخ نورون ها به صدا، آن دسته از خصوصیات صوتی که برای تشخیص صداها ضروری هستند را تعیین کنیم و سپس کمک‌ابزارهای شنوایی را طوری بازطراحی کنیم که این خصوصیات صوتی را تقویت کنند.
✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee

پیشنهاد این است که کار را با تمرکز بر یکی از خصوصیات کلیدی صدا شروع کنیم. این خصوصیت وارد عمل می شود و ما می توانیم به کمک آن، اطلاعات مربوط به جنس، وضعیت عاطفی و علایق رمانتیک گوینده را تشخیص دهیم. همه ما برای تشخیص جنس و قابلیت جفت گیری با هر پیام‌دهنده، توانایی یکسانی داریم.

بخشی از مغز قدامی (forebrain)مهره داران، به نام هسته مرکزی آمیگدال (CeA) (central nucleus of the amygdala)که از نظر فرگشتي بسیار قدیمی است، در این جنبه از ارتباطات صوتی نقش اساسی ایفا می کند زیرا این بخش، به مدارهای عصبی مغز خلفی (hindbrain)که احساسات و عواطف را بیان می کنند، دسترسی دارد.

CeA می تواند همان بخشی از مغز باشد که در تشخیص صدا، نقش دارد.
در میمون های رزوس، بسیاری از نورون های CeA هم با اصواتی که در تعاملات اجتماعی به کار می روند و هم با خصوصیات چهره که نشان دهنده حالت و وضعیت گوینده پیام اند، فعال می شوند.

خفاش ها، مثل میمون ها برای برقراری ارتباط در موقعیت های اجتماعی مختلف، از صداهای مخصوص با تن پایین استفاده می کنند. اطلاعاتی که در گفتگوهای جمعی مخابره می شوند، با فعالیت نورون ها از مغز خلفی به مغز قدامی می روند. نورون های مختلف CeA به صداهای مختلف پاسخ می دهند. به نظر می رسد CeA پاسخ های صوتی را هم تعیین می کند. CeA گاهی آمیگدال خودمختار نیز نامیده می شود زیرا مدارهای نورونی مغز خلفی که در زمان بروز عواظف در تنظیم تغییرات خودبه خودی تنفس، ضربان قلب و فشار خون نقش دارند را هدایت می کند.

این ارتباط بین درک یا تولید صدا و احساسات، به ما نشان می دهد که صدا در مغز تشخیص داده می شود. مثلا، امیگدال ما به شدت به صدای بچه حساس است و این تجربه صوتی دردناکی خصوصا برای مادران است.

دیگر مهره داران، قورباغه ای به نام زنوپوس(xenopus)،مدل آزمایشگاهی بسیار قدرتمندی برای مطالعه صداهاست زیرا صدا تنها شیوه ای است که این قورباغه برای ارتباط اجتماعی از آن بهره می برد. وقتی آفریقا و آمریکای جنوبی هنوز یک ابرقاره بودند (گاندوانا، در حدود 150 میلیون سال پیش) و اجداد این قورباغه در بزرگسالی فقط بر روی خشکی زندگی می کردند، زنوپوس کاملا به زندگی زیر آب خو گرفت و حلق و مدارهای مغز خلفی این جانور طوری تغییر کرد که با شرایط جدید سازگار باشد.

زنوپوس باید مدارهای مغز خلفی که از اجداد خشکی‌زی اش به ارث برده بود را مجددا پیکربندی می کرد تا در هنگام تولید صوت قادر به تنفس باشد و در عین حال، غرق نشود. مدارهای مغز خلفی به قدری برای زندگی ضروری اند که مطالعه آنها به دشواری ممکن است. یک حرکت بد آزمایشگاهی کافی است تا همه چیز خراب شود.
خوشبختانه ساختار اولیه مدارهای مغز خلفی در همه پستانداران، از جمله قورباغه ها، پرنده ها، خفاش ها، میمون ها و انسان ها مشترک است. در زنوپوس، مطالعه این مدارها راحت تر است زیرا مغز این جانور به اکسیژن حاصل از تنفس نیازی ندارد.

مغزی که از بدن جدا و در حمام سروتونین نورومدولار قرار داده شده را می توان تحریک به آواز کرد؛ در این حالت، مغز الگوهای فعالیت نورونی تولید می کند که با الگوهای آواز واقعی مطابقت دارند.

ما متوجه شدیم که تحریک ناحیه CeA در مغزی که از بدن زنوپوس جدا شده نیز، آواز خواندن را تحریک می کند زیرا این ناحیه از مغز قدامی در تحریک مدارهای نورونی مغز خلفی که الگوهای صوتی مختلفی تولید می کنند، نقش دارد.

در یک قورباغه زنده، آسیب به CeA باعث می شود نرها نتوانند به آواها پاسخ اجتماعی درستی بدهند (فون آگنوزیای قورباغه ای).
نرها معمولا با یک آوای پرشور به آواهای جفت گیری ماده های بارور پاسخ می دهند. اما نرهایی که دچار آسیب CeA شده اند، در پاسخ به آوای جفت گیری ماده ها، خاموش می مانند؛ پاسخی که در حالت طبیعی، فقط زمانی مشاهده می شود که نرها، آوای یک نر رقیب را می شنوند.
در زنوپوس، کارآمد بودن CeA برای تشخیص آوای نر از ماده ضروری است. این آزمایش ها در گونه ای که از نظر فرگشتي فاصله زیادی با ما دارد نشان می دهد که توانایی مغز برای تشخیص اطلاعات اجتماعی و اطلاعاتی که از نظر عاطفی برانگیزاننده هستند و پاسخ به این نوع اطلاعات، متکی به عملکرد بخش بسیار قدیمی مغز به نام آمیگدال خودمختار یا CeA است.

عناصر صوتی گریه نوزاد، بلافاصله قابل تشخیص اند. این تشخیص در ما انسان ها- درست مثل قورباغه ها- غریزی است.

برای درک نحوه یادگیری برخی صداهای خاص، می توانیم سراغ پرنده هایی برویم که آواز جفت شان را یاد می گیرند. فنچ های راه راه نر و ماده، جفت های طولانی مدتی تشکیل می دهند و صدای جفت شان را می شناسند. یک جفت فنچ راه راه در لانه، به آرامی در مورد این که امروز چه طور مشترکا از جوجه ها مراقبت کنند، با هم گفتگو می کنند. اگر نوبت یکی از طرفین برای مراقبت از جوجه ها دچار تاخیر شود، آواز دونفری فنچ ها سریع تر می شود و نوبت ها زودتر جابه جا

✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee

می شود. بخش هایی از مغز که در فنچ ها، برای یادگیری صداهای مربوط به ارتباطات پیچیده تر ضروری اند (آوازهای معاشقه) شناسایی شده اند، ولی هنوز نمی دانیم کدام نواحی مختص آواهای ساده تری اند که در زمان شناسایی و گفتگوهای مخصوص بین جفت ها به کار می روند. به احتمال خيلي زياد CeA پرنده نیز نقش مهمی در شناسایی صدای جفتش دارد.

برای بررسی این ایده ها، در دانشگاه کلمبیا سعی ميكنند پاسخ های صوتی CeA پرنده را ثبت کنند. سایر همکاران در دانشگاه جنوب دانمارک نیز در کنار آنها، پاسخ های صوتی را در CeA زنوپوس ثبت می کنند.

وقتی بفهمیم کدام علائم صوتی در آواها، نورون های CeA را تحریک می کنند، می توانیم آزمایش دقیقی انجام دهیم و با حذف این علائم از صداهای ضبط شده، ببینیم تشخیص جفت مختل می شود یا نه.

با استفاده از حیواناتی مثل زنوپوس و فنچ های راه راه، می توانیم سوالات بسیار جالبی مطرح کنیم. می توانیم خصوصیاتی را در صدا تشخیص دهیم که به نورون های CeA یک قورباغه می گویند :« داری به آواز ماده ای که از نظر جنسی پذیراست، گوش می دهی»؟
نورون های مخصوص شنوایی در CeA قورباغه، چه طور به مدارهای مختلف مغز خلفی دسترسی پیدا می کنند تا بتوانند پاسخ های صوتی مناسبی بدهند؟
آیا اولین آواهای جوجه، CeA والدین را فعال می کند؟
درست به همان ترتیبی که صدای گریه نوزاد انسان، آمیگدال والدین را تحریک می کند. درک نحوه رمزگشایی اطلاعات صدا در آمیگدال، باید بتواند پنجره جدیدی به سوی ارتباطات صوتی باز کند و ایده های تازه ای در مورد پیچیده ترین اشکال این نوع ارتباط- یعنی زبان انسان ها- پیش روی ما قرار دهد.
#پایان
✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee

برشی از کتاب #جهان_در_تسخیر_اهریمن
نوشته‌ی #کارل_سیگن

بطور کلی ایده‌های نو، خلاقیت و ابتکار همواره ما را به نوعی آزادی رهنمون می‌سازند، یک جست و خیز برای عبور از موانع و کنار گذاشتن محدودیت‌ها. آزادی یک پیش‌نیاز برای ادامه‌ی رویکرد ظریف تجربه‌گرایی در علم است، به‌همین دلیل است که اتحاد جماهیر شوروی نتوانست یک جامعه تمامیت‌خواه باقی بماند و در عین حال از لحاظ فناوری هم با دنیای جدید رقابت کند. از طرف دیگر علم تجربی -یا بهتر است بگوییم تلفیق ظریف شک‌گرایی و انعطاف‌پذیری و تهییج گوناگونی افکار و گفتمان- نوعی پیش‌نیاز برای ادامه‌ی تمرین آزادی‌خواهی در یک اجتماع صنعتی و دارای فن‌آوری بالا است.
همین‌که پافشاری مذهب را بر این دیدگاه رایج که زمین مرکز عالم است، به پرسش گرفتید، دلیلی نمی‌ماند که این ادعای مکرر و قاطع رهبران مذهبی را مبنی بر اینکه خداوند پادشاهان را برای حکومت بر ما فرستاده است، بپذیرید. در قرن هفدهم به آسانی می‌توانستید انگلیسی‌ها یا هیئت منصفه را در ایالات مستعمره به یک پیکار جنون‌آمیز بر سر فلان عمل پرهیزکارانه یا ارتداد تحریک کنید. آنها حاضر بودند مردم را تا سر حد مرگ بخاطر عقایدشان شکنجه کنند. اما در اواخر قرن هفدهم دیگر آنقدر با اطمینان این کار را انجام نمی‌دادند.
گفته‌ی دیگری از راسیتا (برگرفته از کتابش، به بار نشستن نظام جمهوری، سال ۱۹۵۳):
تحت تاثیر جامعه‌ی امریکایی، مسیحیت تا اندازه‌ای معتدل‌تر و انسانی‌تر شده است -بردباری بیشتری در مجادله‌ی بین مذاهب از خود نشان می‌دهد، با گسترش نیک‌اندیشی و خردگرایی، لیبرال‌تر عمل می‌کند، با گسترش علم تجربه‌گراتر، در شکل‌گیری دموکراسی فرد گراتر عمل می‌کند. مهمتر آنکه، به‌صورت روز افزون تعداد افراد بیشتری از مهاجرین، طبق اظهارات مبنی بر تاسف یکی از واعظین مذهبی، سکولارتر و شک‌گراتر می‌شوند.
حقوق شهروندی مذهب را از حکومت جدا می‌داند، بیشتر به این دلیل که بسیاری از مذاهب در جمود فکری غرق هستند، پیروان هر یک متقاعد شده‌اند که حقایق بطور انحصاری نزد خودشان است و بنابراین به خودشان حق می‌دهند که این حقیقت را بر دیگران تحمیل کند. اغلب طرفداران و رهبران چنین ادیان تمامیت‌خواهی نمی‌توانند به‌هیچ‌روی، بر سر اصولی به توافق برسند و یا اینکه بپذیرند که حقیقت ممکن است نزد مکتب فکری رقیب باشد.

ترجمه: رضا شعبانی

@LiberalScientists

با درود به يكايك دوستان انديشمند

🧠چگونه نورون‌های مغز کار تشخیص و تحلیل اتفاقات جهان را انجام می‌‌دهند؟
✍ #دکتر_مانی_منوچهری

📍چه خوشتان بیاید چه خوشتان نيايد ، مغز همیشه حال را با چیزی مقایسه می‌‌کند که اخیراً اتفاق افتاده است

📌رمز خوشبختی ممکن است ناخشنودی باشد، البته، نه ناخشنودی مطلق

Indira M. Raman
🌿🍂@Science4lifee

به نظر می‌‌رسد که خوشبختی، به هر شکلی، هدف رایجی است که اکثر ما می‌‌خواهیم بدست آوریم.

اغلب به گونه‌ای رفتار می‌‌کنیم که شاید بتوانیم مسیر رسیدن به رضایت، آسایش، گرمی، یا پاداش‌های دیگر را بیابیم و اگر بتوانیم درست تصمیم بگیریم، همیشه شاد باشیم.

اما لذت، حتی لذت جذاب‌ترین تجربیات، اغلب زودگذر است، که موجب بیزاری و ایجاد میل به چیزی جدید و شورانگیز می‌‌شود.

به اين مساله بايد فكر كرد كه زودگذر بودن رضایت ما در واقع اجتناب‌ناپذیر است و در عوض ممکن است جنبۀ اجتناب‌ناپذیری از نحوۀ عملکرد مغز را نشان دهد، که درک آن ممکن است به ما در کنترل آن کمک کند.

به نظر می‌رسد که بسیاری از عملکردهای لحظه‌ای مغز چنان طبیعی باشند که به اندازۀ کافی نمی‌‌توانیم خودمان را از آنها جدا کنیم تا تأمل کنیم: مغز متوجه می‌‌شود.

وقتی در نظر بگیریم، به‌روشنی می‌‌دانیم که یکی از کارهای اساسی مغز درک کردن است؛ با آن ادراکات می‌‌تواند ارزیابی کند و بر اساس آن ارزیابی‌‌ها، می‌‌تواند عمل کند.

این کار توسط نورون‌های سیستم عصبی انجام می‌‌شود. مسئول تشخیص و بازنمایی ورودی از دنیای خارج (و جهان درون)، تحلیل داده‌‌ها، و سپس پاسخ‌دهی به این تحلیل با یک اقدام مناسب است.

عمل عموماً شامل حرکت است: نورون‌‌ها سیگنال‌هایی را ارسال می‌‌کنند که عضلات را منقبض می‌‌کند و باعث کار کردن شما می‌‌شود.
ورودی ، حسی است،
تحلیل اغلب ارتباطی نام دارد،
و خروجی حرکتی است.

سه‌گانۀ حسی-ارتباطی-حرکتی نسخۀ عصبی ادراک، ارزیابی و انجام است.

چگونه نورون‌های مغز کار تشخیص و تحلیل اتفاقات جهان را انجام می‌‌دهند؟ پاسخ ساده‌شده این است که ابتدا بر روی ترجمه متکی هستند. قسمت‌‌های بدن که اندام‌‌های حسی نامیم، چشم‌‌ها، گوش‌‌ها، بینی‌‌ها، زبان‌‌ها، پوست، سلول‌‌های گیرندۀ حسی دارند. دلیل نام‌گذاری آنها این است که اطلاعات را می‌‌گیرند.

مولکول‌های پروتئینی ریز بر روی غشای این سلول‌‌ها قرار می‌‌گیرند و محرک‌‌های فیزیکی جهان خارج – نور، صدا، مواد شیمیایی و گرما – را به سیگنال‌‌های الکتریکی به‌نام پتانسیل عمل ترجمه (به‌اصطلاح فنی، تبدیل) می‌‌کنند، که زبان مغز را تشکیل می‌‌دهد.

پروتئین‌‌های تبدیل ،برای یک مسیر کوچک یا کانال یون تشکیل می‌‌دهند یا به آن متصل می‌‌شوند، که از طریق آن ذرات باردار به‌نام یون‌‌ها، مانند سدیم و پتاسیم، وارد سلول یا از آن خارج می‌‌شوند.

حرکت یون‌‌ها سیگنال‌‌های الکتریکی را ایجاد می‌‌کند. هر سیگنال الکتریکی در طول سلول با استفاده از پروتئین‌‌های دیگر گسترش می‌‌یابد، که همچنین کانال‌‌های یونی را تشکیل می‌‌دهد، و در نهایت به ترشّح یک انتقال‌دهندۀ عصبی شیمیایی می‌‌انجامد. نورون بعدی انتقال‌دهندۀ عصبی را از طریق سایر پروتئین‌های گیرنده دریافت می‌‌کند، که خودشان نیز کانال‌‌های یونی یا متصل به آنها هستند.

📌توانایی ما در پی بردن ،عمدتاً به پروتئین‌های کانال یونی(پروتئيني) ما بستگی دارد.

بخش جالب این است که تقریباً تمام این پروتئین‌‌ها به تغییرات محرک‌‌ها پاسخ می‌‌دهند، اما در حضور تحریک مستمر و طولانی با شدت خفیف تا متوسط، که بسیاری از آنها به معنای واقعی کلمه خودشان را می‌‌بندند و مانع عبور یون‌ها می‌‌شوند. این فرایند را سازگاری (یا حساسیت‌زدایی یا غیرفعال‌سازی، بر اساس مبنای فیزیکی آن) می‌‌نامیم.
به تجارب آشنایی در رابطه با حواس منجر می‌‌شود.

مثلاً به دلیل سازگاری، وقتی از یک فضای بسیار روشن به یک اتاق کوچک می‌‌روید، ابتدا تاریک به نظر می‌‌رسد، اما بعد از مدتی دیگر تاریکی را درک نمی‌‌کنید؛ وضعیت نور طبیعی به نظر می‌‌رسد. فقط وقتی به محل آفتابی باز می‌‌گردید، می‌‌بینید که آن اتاق چقدر تاریک بوده یا الآن چقدر خوب شده است.

به همین ترتیب، اکثر مردم پس از ورود به یک رستوران به بوی غذاها
یا پس از پریدن در استخری در روز گرم به خنکی آن،
یا صدای پشت یخچال عادت می‌‌کنند.

پس از مواجهۀ کوتاه، عطر یا خنکی یا صدا، مگر اینکه موجب ناراحتی شود، تشخیص‌ناپذیر می‌‌شود متوجه آن نمی‌‌شویم. به بیان ساده، به آن عادت می‌‌کنید.

📌تا حدی به دلیل کانال‌‌های یونی سازگاری ما، چیزهای زیادی را نه با ارزش مطلقشان بلکه با حالت خلاف پیش از آن درک می‌‌کنیم.
✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee

در موارد شدید، آزمودنی‌‌ها توانسته‌اند از طریق تثبیت یک تصویر روی شبکیه این پدیده را اثبات کنند.

چشمان ما عموماً حول به‌اصطلاح میکروساکاد حرکت سریع دارند که به سلول‌‌های شبکیۀ ما امکان مقایسۀ نور منعکس‌شده از مناطق تاریک و روشن در هر صحنۀ دیداری را می‌‌دهد.

از طریق پایش حرکات چشم فرد و جابجا کردن تصویر پرتاب‌شده بر این اساس، دانشمندان علوم اعصاب دیداری می‌‌توانند ثابت کنند که وقتی یک تصویر به صورت مصنوعی در موقعیت ثابت روی شبکیه نگه داشته می‌‌شود، فرد «می بیند» که تصویر ناپدید می‌‌شود. بدون توانایی مقایسه کردن فرد، جهان خاکستری می‌‌شود.

📌 به بیان دیگر، فقط این‌طور نیست که تنوع ،چاشنی زندگی است؛ تغییرات است که به ما امکان حس کردن همه چیز را می‌‌دهد.

این حساسیت به تغییر و عدم حساسیت به ثبات در سطح گیرنده‌‌های حسی متوقف نمی‌‌شود.
عمیق‌تر در مغز، در تقریباً هر نورونی، پروتئین‌های کانال یونی دیگری وجود دارد، به‌خصوص کانال‌‌های سدیم، که پتانسیل‌ عمل را (با وارد کردن یون‌‌های سدیم به نورون) راه می‌‌اندازند، و کانال‌‌های پتاسیم، که پتانسیل‌ عمل را (با خارج کردن یون‌‌های پتاسیم از نورون) به پایان می‌‌رسانند.

هم کانال سدیم و هم پتاسیم انواع مختلفی دارند و بسیاری از این کانال‌‌های یونی با استفاده غیرفعال می‌‌شوند؛ یعنی، خودشان را خاموش می‌‌کنند. به همین ترتیب، حتی وقتی انتقال‌دهنده‌های عصبی شیمیایی یک محرک طولانی یا مکرر را برای نورون‌‌ها فراهم می‌‌کنند، ویژگی‌‌های ذاتی کانال‌‌های یونی تعداد پتانسیل‌‌های عمل تولیدی را محدود می‌‌کنند.

مثلاً، در برخی نورون‌‌ها، غیر فعال‌سازی کانال‌‌های سدیم باعث می‌‌شود که تولید پتانسیل عمل در مواجهه با تحریک‌‌های ثابت بیشتر و بیشتر دشوار شود.

در همین حال، کانال‌‌های پتاسیم خاص به‌تدریج جریان یونی‌شان را افزایش می‌‌دهند و پس از چندین پتانسیل عمل به کند یا خاموش کردن سیگنال‌‌های نورون کمک می‌کنند.
این تعامل بین جریان یونی سدیم و پتاسیم باعث می‌‌شود سیگنال‌‌های الکتریکی تنها در ابتدای محرک ایجاد شود، فرایندی که انطباق نام دارد. گرچه استثنائاتی وجود دارد، اکثر سلول‌‌های تحریکی اصلی قشر و هیپوکامپ – مواردی که در نورون هدف پتانسیل‌‌ عمل را افزایش می‌‌دهند – معمولاً انطباق می‌یابند.

همیشه نمی‌‌دانیم که چه نوع اطلاعاتی این نورون‌‌های منطبق حمل می‌‌کنند، اما می‌‌دانیم که به‌شدت به تغییر محرک پاسخ می‌‌دهند.
به همین ترتیب، پروتئین‌های گیرندۀ انتقال‌دهندۀ عصبی می‌‌تواند دچار حساسیت‌زدایی قرار گیرد، که در آن، با رسیدن محرک‌‌های ماندگار به نورون، کانال‌‌های یونی‌ آنها خودشان را در زمان واقعی خاموش می‌‌کنند.

اما نورون‌‌ها توانایی جالبی در پاسخ دادن به افزایش درازمدت مواجهه با انتقال‌دهنده‌‌های عصبی دارند. این مدت می‌‌تواند چند روز یا دورۀ بلندتری باشد که ممکن است ناشی از سیگنالینگ مازاد از یک مدار عصبی خاص باشد. بدین منظور، صرفاً گیرنده‌‌های انتقال‌دهندۀ عصبی خودشان را مصرف می‌‌کنند و گیرنده‌های فعال کمتری را در دسترس در سطح سلولی باقی می‌‌گذارند. تا حدی، چنین پاسخ‌‌هایی می‌‌تواند موجب تحمل به داروها، مواد مخدر، و حتی غذای تند شود. برعکس، وقتی انتشار انتقال‌دهندۀ عصبی کاهش می‌‌یابد، یک نورون معین می‌‌تواند پروتئین‌های گیرنده و کانال‌‌های یونی مرتبط بیشتری تولید کند. در این صورت، تحریک مازاد به تولید مقادیر طبیعی ورودی می‌‌انجامد و تحریک کمتر از حد طبیعی یک مدار عصبی را ایجاد می‌‌کند که حساسیت بیشتری حتی به سیگنال‌های کوچک داشته باشد.

📌سلول از کجا می‌‌داند؟

انواع سیستم‌‌های فیدبک سلولی، که بسیاری از آنها از ویژگی‌های خاص زیستی-شیمیایی یون‌‌های کلسیم استفاده می‌‌کنند و به نورون‌‌ها اجازه می‌‌دهند، به‌اصطلاح، نقطۀ راحت یا مناسب بین خیلی زیاد و خیلی کم را بیابند.

فرایندهایی مانند این موارد ممکن است وقتی دخیل باشد که محرکی که در ابتدا لذت‌بخش یا نامطلوب بود بارها و بارها تجربه می‌شود. وقتی مغز نقطۀ مقرر خودش را می‌‌یابد، ادراک حاد از بین می‌‌رود.
✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee

در سطح کل موجود، احساسات ناشی از این ادراک‌‌ها بر این اساس نوسان و به محرک‌‌های تکراری کاهش می‌‌یابند و تنها زمانی بازیابی می‌‌شوند که تغییری رخ دهد.

یکی از تصاویر سادۀ این پدیده در حلزون دریایی آپلیزیا رخ می‌‌دهد، که در ابتدا در پاسخ به لمس سبک پره‌اش را جمع می‌‌کند.

با مجموعه‌ای از لمس‌های بی‌ضرر، عادت می‌‌کند و جمع کردن را به پایان می‌‌رساند، تا زمانی که لمس با چیزی نامطلوب‌تر، مانند شوک، مرتبط باشد.

در زمینۀ احساس لذت‌بخش‌تر. موش‌‌های صحرایی گرسنه تلاش می‌‌کنند غذای معمولی یا خوش‌طعمشان را به‌دست آورند، در حالی که موش‌های صحرایی سیر فقط به دنبال غذای مخصوصاً خوشمزه هستند.

انگیزۀ موش صحرایی جهت کار کردن برای غذا‌‌ها را می‌‌توان از طریق داروهایی کاهش داد که با گیرنده‌های مواد مخدر طبیعی و دوپامین تداخل دارند، که انتقال‌دهندۀ عصبی در مدارهای مغزی هستند که سیگنال‌‌های پاداش را می‌‌فرستند.

بنابراین، مسئله این است که مسیرهای پاداش از طریق انتظار و یا مصرف مواد غذایی تحریک می‌‌شوند، اما برای موش صحرایی سیر فقط اگر غذا از تجربیات اخیرشان بهتر باشد. به عبارت دیگر، نیازی به ذخیره کردن دسر نیست؛ به همان اندازه لذت‌بخش خواهد بود تا زمانی که بهتر از غذای قبلی باشد.

محرک‌‌های آشنا و تجربیاتی که تولید می‌‌کنند می‌‌توانند موجب سایر تغییرات کانال‌‌های یونی و گیرنده‌‌های انتقال‌دهندۀ عصبی شوند و این تغییرات می‌‌توانند کل مدارهای عصبی را تغییر دهند.

در واقع، برخی از مدارها در مغز بسیاری از حیوانات (از جمله ما) در پیش‌بینی نتایج محرک‌‌های شناخته‌شده بسیار خوب هستند که سیگنال‌‌های معکوسی می‌‌فرستند که فعالانه درک اتفاقات فعلی را لغو می‌‌کنند. موجود حتی متوجه نمی‌‌شود که چه اتفاقی دارد می‌‌افتد - حداقل تا زمانی که چیزی متفاوت یا شگفت‌انگیز مداخله کند.

توانایی عادت کردن و در نهایت نادیده گرفتن اطلاعات ورودی که پایدار، آشنا، قابل‌پیش‌بینی و غیر مضر هستند معلوم می‌‌شود که به لحاظ رفتاری مفید باشد؛ به بیان دیگر، یک مزیت فرگشتي دارد.

همچنان پی بردن به احساساتی مانند لمس سبک لباسمان روی بازو یا فهمیدن بوی کم مواد شویندۀ لباس، که به آنها عادت کرده‌ایم، حداقل حواس ما را پرت می‌‌کند، و حتی ممکن است با توانایی ما در تشخیص و پاسخ‌دهی به سیگنال مهم، مانند ضربه زدن روی شانه یا سوختن نان تست، تداخل داشته باشد.

📌در واقع، ناتوانی در پیش‌بینی و لذا سازگاری ممکن است عامل کمک‌کننده‌ای برای شرایطی نظیر اختلالات طیف اوتیسم باشد. علاوه بر این، فرستادن سیگنال‌‌های مغزی برای اطلاعاتی که از قبل می‌‌دانیم بی‌فایده است. وقتی همۀ آن یون‌ها درون سلول‌ها و خارج از آن برای ارسال سیگنال درون مغز ما جریان دارند، نمی‌‌توانند همین‌طوری در طرف مقابل جایگاه اولیۀشان قرار بگیرند.

پمپ کردن سدیم برای خروج از نورون و پتاسیم برای ورود به آن به معنای واقعی کلمه انرژی مصرف می‌‌کند، بنابراین تولید نکردن پتانسیل‌‌های عملی که اطلاعات ارزشمندی حمل نمی‌‌کنند کارآمدتر است.

آیا این مسئله بدان معناست که فقط تازگی اهمیت دارد و هر چیز آشنایی پس از تجربه شدن باید نادیده گرفته شود؟

برعکس؛
این کلید خوشبختی است که با عملکرد مغز سازگار است.

توانایی تشخیص حتی محرک‌های آشنا معمولاً می‌‌تواند از طریق یک پاک‌کنندۀ مختصر دهان احیا شود، که به معنای واقعی کلمه باعث می‌‌شود بهبودی از حساسیت‌زدایی برای تشدید تجربۀ بعدی کافی باشد.

ارزیابی اینکه چقدر اشتیاق دارم برای من دشوار است، اما بنظر می‌رسد که توانایی مغز، نیازش، در درک از طریق تباین (تضاد)تا حدودی ممکن است توضیح دهد چرا تلاش‌های ما برای رضایت دائمی تا حد زیادی رضایت‌بخش نبوده‌اند.

از آنجا که نمرات مغز روی نمودار است و همیشه حال را با چیزی مقایسه می‌‌کند که اخیراً اتفاق افتاده است، رمز خوشبختی ممکن است ناخشنودی باشد، البته، نه ناخشنودی مطلق،

اما خنکی گذرا که اجازه می‌‌دهد گرما را حس کنیم،
نوعی احساس گرسنگی که سیری را خوشایند می‌‌کند،
دورۀ تقریباً ناامیدی که ما را به تجربۀ شگفتی‌آور پیروزی می‌‌رساند.

📌 مسیر رسیدن به خرسندی از راه تباین(تضاد) است.
#پایان
✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee

✍ #دکتر_مانی_منوچهری

با درود به يكايك گراميان

حس چشایی دارای دو نقش است:
 ادراک چشایی آگاهانه و واکنش‌های متابولیک ناخودآگاه
Paul A.S. Breslin
🌿🍂@Science4lifee

بیشتر ما حس چشایی را به عنوان جزئی دهانی از عطر و طعم غذا یا شاید هم تلخی داروها می‌شناسیم.
اما احتمالاً بیشتر مردم متوجه نیستند که حس چشایی ما چه کاری انجام می‌دهد. یعنی اینکه فایدۀ حس چشایی چیست؟

در زندگی روزمرۀ ما، حس چشایی به عنوان بخشی از سیستم‌های حسی به شدت یکپارچه و تخصصی عمل می‌کند که آن‌ها را «حس‌های شیمیایی» می‌نامیم. این حس‌ها شامل حس چشایی، حس بویایی، و واکنش‌های پوستی به مواد شیمیایی می‌شوند، مثل سوزش حاصل از فلفل تند.

برای فهم اهمیت این حس‌ها، اشاره به نقش آن‌ها در فرگشت و بقای بشر آموزنده خواهد بود.
یکی از دیدگاه‌های فرگشتي در مورد بیولوژی ، این است که آناتومی، فیزیولوژی و روانشناسی ما دقیقاً برای کمک به خوردن غذا و برقراری رابطۀ جنسی مرتبط هستند.

جستجو برای غذا به طور چشم‌گیری به ما (و همۀ حیوانات) شکل داده است، چرا که تأمین انرژی و مواد غذایی برای بقاء و آیندۀ ما ضروری است.
جستجو برای رابطۀ جنسی هم به این دلیل به ما شکل داده است که بقای گونۀ ما در آیندۀ دور مستلزم تولید فرزند است.

حس‌های شیمیایی در بیشتر حیوانات از مورچه گرفته تا سگ‌ها، برای تغذیه و جفت‌گیری حیاتی هستند.

اهمیت حس بویایی سگ‌ها برای پیدا کردن غذا و جفت به راحتی قابل تصور است، اما نقش حس چشایی در این فرآیندها کمی مبهم‌تر است.
📍این امر به خاطر این است که حس بویایی، مانند حس بینایی و شنوایی یک حس دوربرد است و می‌تواند از دور راهنمایی کند، در حالی که حس چشایی، حداقل برای حیوانات غیر آبزی، حس مأنوس‌تر و نزدیک‌بردتری است که به ارتباط با غذا یا جفت مورد نظر نیازمند است

برای بسیاری از بی‌مهرگان، مثل حشرات،
حس چشایی هم برای تغذیه و هم برای جفت‌گیری لازم است.

با اینکه لیس زدن دهان و اندام تناسلی جفت‌ها در گسترۀ وسیعی از گونه‌ها معمول است، اما کارکرد حس چشایی در رابطۀ جنسی برای پستانداران هنوز روشن نیست.
بر عکس، ضرورت حس چشایی برای تغذیه واضح‌تر است.

در اینجا بر روی حس چشایی انسان (و پستانداران) تمرکز می‌کنيم تا رابطۀ آن با تغذیه و کارکرد‌های دوگانۀ آن در تغذیه را متوجه شويم.

حس چشایی در تغذیۀ ما دو نقش اساسی دارد: کمک به تشخیص و شناسایی غذاها برای مشخص کردن طعم و مزۀ آن‌ها—یعنی «خوشمزگی و قابل خوردن» بودن آن‌ها—
و تحریک فعالیت‌های گوارشی و متابولیک که بازده پردازش و استفاده از مواد مغذی در بدن را بهینه می‌کنند.

📌اولین کارکرد، احساسات آگاهانه‌ای را تولید می‌کند، بنابراین با آن آشنا هستیم، و کارکرد دوم به صورت ناخودآگاه عمل می‌کند.

📍اهمیت این کارکرد دوم، یعنی تحریک متابولیک، چه دلیلی دارد؟ به عنوان مثال، تصور کنید که اگر هواپیماها به طور غیر منتظره در فرودگاه فرود می‌آمدند، پروازهای هوایی چه شکلی پیدا می‌کردند؟ تعیین جریان ترافیک هوایی و ترافیک باند فرود نامطمئن و خطرناک می‌شد.

تعیین اینکه هواپیما را در کدام درگاه قرار بدهند کند می‌شد و پیدا کردن کارکنان درگاه برای انتقال تجهیزات تخلیه و مسافران بسیار سخت می‌شد. علاوه بر این، تخلیۀ بار و تعیین اینکه آن بار قرار بود در آن مکان باقی بماند یا حرکت را به سمت مقصد جدیدی ادامه بدهد بی‌نظم می‌شد. سوخت‌گیری، تمیز کردن و تکمیل غذاهای هواپیماها هم به همین ترتیب دچار بی‌نظمی می‌شدند. پیش‌بینی همۀ این نیازها توسط فرودگاه و آمادگی تجهیزات، کارکنان و ملزومات برای عمل است که پرواز هوایی مدرن را ممکن می‌سازد.

📌بنابراین اگر هنگام غذا خوردن، مواد غذایی ورودی را پیش‌بینی نکنیم چه اتفاقی می‌افتد؟
استیو وودز این مسأله را به طور با شکوهی مطرح می‌کند. او می‌نویسد: «با اینکه عمل خوردن برای تأمین انرژی لازم است، از منظر هومئوستاتیک منحصراً یک اتفاق مخرب به شمار می‌رود.»

«هومئوستاسیس» ایده‌ای است که برای اولین بار توسط کلود برنارد فیزیولوژیست (1813-1878) مطرح شد. او می‌نویسد: «ثبات محیط درونی شرط لازم برای یک زندگی آزاد و مستقل است.» این ایده توسط والتر کنون اقتباس شده که در سال 1930 در کتابش با عنوان خِرد بدن، اصطلاح «هومئوستاسیس» را ابداع کرد.

والترکنون برای سیستم یکپارچه‌ای که تمایل به حفظ محیط‌های داخلی نسبتاً با ثبات داشت، اصولی را شناسایی کرد، از جمله این ایده که سیستم‌های تنظیمی ما از چندین جزء تشکیل شده‌اند که با هماهنگی کار می‌کنند تا غلظت‌های مواد مغذی حیاتی و عوامل متابولیک در خون را افزایش یا کاهش بدهند تا به سطح مطلوب دست یابند.

چنین محیط با ثباتی باعث می‌شود که بدون در نظر گرفتن  اینکه در حال خوردن، هضم کردن یا روزه گرفتن هستیم، بتوانیم حرکت کنیم، بدویم، شکار کنیم، کار کنیم یا بخوابیم.

📌حس چشایی، مانند برج مراقبت هوایی مواد مغذی، مدار هشدار حیاتی‌ای است که این سیستم‌های هومئوستاتیک هماهنگ را از چیزی که قرار است وارد بدن شود آگاه می‌سازد.

یعنی هشدار می‌دهد که عناصر غذا

✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee

یی پر مصرف، عناصر غذایی کم مصرف، و آب، و همچنین سموم و زهرهایی که با فرآیندهای متابولیک تداخل دارند در حال مصرف و جذب از طریق دستگاه گوارش هستند.

واکنش‌های پیش‌گیرانه به این غذاها و مواد مغذی می‌تواند شامل موارد زیادی باشد، از جمله کوبش داخل معده و انقباض‌های ریتمیک روده؛ ترشحات خارجی، مثل بزاق دهان یا اسید معده در داخل شکم؛ ترشحات داخلی، مثل آزادسازی زودهنگام انسولین در خون؛ و واکنش‌های مولکولی، مثل افزایش پروتئین‌هایی که مواد مغذی را در سطح روده حرکت می‌دهند و به خون منتقل می‌کنند.

عدم پیش بینی مواد مغذی باعث می‌شود که بدن تا حدودی مانند فرودگاهی باشد که انتظار ورود هواپیمایی را ندارد—هیچ چیز درست کار نمی‌کند.

برای مثال ایوان پاولو مشاهده کرد که قرار دادن مستقیم تکه‌های گوشت درون شکم سگ‌ها به هضم منجر نمی‌شود. اما هنگامی که او همزمان مقدار کمی پودر گوشت خشک شده روی زبان سگ‌ها قرار داد، تکۀ گوشت قرار داده شده در داخل شکم آن‌ها کاملاً هضم شد.

به اختصار، ثمرۀ یک عمر کار او را که باعث شد جایزۀ نوبل ببرد می‌توان به شکل زیر خلاصه کرد: برای سالم ماندن، هضم درست نیازمند این است که غذاها و مواد مغذی ورودی ، پیش بینی شوند و بدن به خوبی آماده باشد.
✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee

حس چشایی چگونه به مواد مغذی و سموم واکنش نشان می‌دهد؟
حس چشایی معمولاً زمانی تحریک می‌شود که غذا وارد دهان شده و سلول‌های گیرندۀ طعم را تحریک می‌کند. این سلول‌ها در خوشه‌های میکروسکوپی به شکل جوانۀ گل یافت می‌شوند که به آن‌ها جوانۀ چشایی گفته می‌شود و روی زبان، کام گوشتی (قسمت پشتی سقف دهان)، و گلوگاه (پشت گلو) قرار دارند.

روی این سلول‌های گیرنده، پروتئین‌های ویژه‌ای (گیرنده) قرار دارند که این سلول‌های فعال الکتریکی را قادر می‌سازند که هنگام تحریک توسط مواد شیمیایی در دهان جریان تولید کنند. عموماً زیر زبان، روی لب، داخل لپ‌ها، یا روی کام استخوانی (قسمت جلویی سقف دهان) سلول‌های گیرندۀ چشایی یا جوانۀ چشایی نداریم.

با این حال سرتاسر دستگاه گوارش و در تمامی اعضای متابولیک اصلی ما گیرنده‌های چشایی وجود دارند که به وسیلۀ آن‌ها سطح مواد مغذی خون را اندازه می‌گیریم.
برخی استدلال کرده‌اند که جلوی دهان و پشت دهان اهداف متفاوتی را برآورده می‌کنند—نوک زبان برای لمس و شناسایی آنچه که در حال چشیدنش هستیم و بخش عقبی زبان، کام گوشتی و گلوگاه بیشتر برای کمک به تعیین اینکه غذا باید بلعیده شود یا به بیرون تف شود استفاده می‌شوند.

گیرنده‌های قسمت عقبی دهان به تصمیم پذیرش/عدم پذیرش خوردن کمک می‌کنند.

این جزء آخر نه تنها به خاطر اینکه برای زنده ماندن به مواد مغذی نیاز داریم (پذیرش) اهمیت بالایی دارد، بلکه به این خاطر که اگر سم بخوریم یک وعده غذا هم می‌تواند ما را بکشد یا مریض کند (عدم پذیرش) حتی اهمیت بیشتری دارد.

گیرنده‌های گلوگاه تنها باید پس از بلعیدن فعال شوند؛ به همین خاطر است که مزه کننده‌های آبجو به درستی معتقدند برای ارزیابی کامل طعم و مزۀ آبجو باید آن را قورت داد.

با این اوصاف گیرنده‌های گلوگاهی چطور می‌توانند به تصمیم‌گیری در مورد بلعیدن کمک کنند؟
اول اینکه تصمیم بلعیدن یا عدم بلعیدن در هنگام خوردن فرآیندی مداوم است و تصمیمی نیست که یک بار گرفته شود. دوم اینکه چشایی گلوگاهی به عنوان آخرین ایستگاه بازرسی امنیتی است که برای بررسی آنچه که بعد از بلعیدن قرار است جذب بدن ما شود به کار می‌رود و در صورت نیاز با حبس غذا در داخل شکم و برگرداندن آن، فرآیند تغذیه را متوقف می‌کند.

یکی از دلایلی که تحریک قسمت عقبی گلو می‌تواند باعث عق زدن، تهوع و استفراغ شود نیز همین امر است.

در کل، سیستم حس چشایی حفرۀ دهانی هم از طریق عصبی با مغز و اندام متابولیک در ارتباط است و هم از طریق ترشح هورمون در گردش خون.

درک آگاه از یک مزه را می‌توان یک حس خاص و یکتا نامید، مثل هنگامی که به نمک سر سفره زبان می‌زنیم.

با این حال حس‌های شخصی‌ای که تجربه می‌کنیم در واقع از صفات مجزایی تشکیل شده‌اند. حس چشایی را می‌توان به اجزای

کیفیت حسی (شیرین، ترش، شور، خوشمزه، تلخ و شاید چند نوع دیگر مثل مزۀ آب، مزۀ مالت و مزۀ مواد معدنی)؛

شدت (ضعیف تا قوی)؛
مکان (برای مثال مزۀ تلخ روی نوک زبان یا مزۀ تلخ در قسمت عقب زبان)؛
و پویایی زمانی (مزه‌ای کوتاه مدت یا مزه‌ای ماندگار) تقسیم کرد.

معمولاً این مشخصه‌های چشایی در مغز با سایر مشخصه‌های حسی دهانی و بویایی غذا ترکیب می‌شوند تا طعم و مزۀ آن را خلق کنند، در شناسایی و تشخیص غذا به ما کمک کنند، اطمینان بدهند که چیزی در حال تجربۀ آن هستیم قابل خوردن است، و ارتباطی با چگونگی احساس ما بعد از خوردن ایجاد کنند تا در تماس بعدی با غذا بتوانیم آن را بشناسیم و به یاد بیاوریم که راضی کننده بود یا باعث مریضی.

از آنجایی که سیستم چشایی به مغز و اندام‌های متابولیکی مثل لوزالمعده و کبد مرتبط است، هنگامی که غذا در دهان است قادر هستیم که آن‌ها را به عنوان ارضا کننده (تجربۀ خوشمزه) یا مجازات کننده (تجربۀ بد مزه یا تهوع آور) ارزیابی کنیم.

غذاهایی که کالری و مواد مغذی زیادی دارند ارضا کننده هستند و به پذیرش غذا منجر می‌شوند، در حالی که غذاهایی که پر از سموم و زهر هستند مجازات کننده به شمار می‌روند و به عدم پذیرش منجر می‌شوند.

ممکن است که غذایی به خاطر کیفیت چشایی‌اش به طور آگاهانه دارای مواد مغذی شناسایی شود، به خصوص هنگامی که شیرین، خوشمزه، ترش، یا شور باشد، و این سیستم‌های چشایی با اعلام اینکه مواد غذایی مفید در حال ورود هستند، مراکز پاداش مغز را فعال می‌کنند. به طور مشابه سموم اغلب اوقات مزۀ تلخی دارند که به طور آگاهانه درک می‌کنیم. با اینکه عموماً تلخی‌های ضعیف را تحمل می‌کنیم، اگر سیستم چشایی مزۀ تلخ با قدرت کافی تحریک شود، به طور واضح مجازات کننده خواهد بود. واکنش‌های رفتاری مثبت مثل لیس زدن و بلعیدن برای محرک‌های ارضا کننده، و همینطور واکنش‌های عدم پذیرش مثل تراوش آب دهان، باز کردن دهان، تکان دادن سر و لرزیدن برای محرک‌های مجازات کننده، واکنش‌های عکس العملی خودکار هستند.

درست همانطور که پس کشیدن دست از اجاق گاز داغ

✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee

به طور ناخودآگاه توسط ستون فقرات انجام می‌شود، آن‌ها توسط قوس‌های انعکاسی موتور حسی ناخودآگاه brainstem کنترل می‌شوند.

سایر واکنش‌های ناخودآگاه به محرک‌های دهانی می‌توانند مستقیماً روی سطح هورمون‌های خون، هضم، و سطح مواد مغذی خون تأثیر بگذارند.

این امر به این معنا است که سیستم چشایی مستقیماً روی فرآیندهای متابولیک تأثیر می‌گذارد. نمونه‌های قابل توجهی هم از این تأثیر گذاری وجود دارد.

برای نمونه، اگر به مثال آمادگی خطوط هوایی برگردیم، می‌دانیم که از بین بردن گلوکوز در خون برای زندگی لازم است و هنگامی که در حال ورزش نیستیم به انسولین نیاز دارد، از همین رو به محض اینکه کربوهیدرات‌ها (شکر و نشاسته) را مزه کنیم، سیستم چشایی این فرآیند را آغاز می‌کند. گرداندن گلوکوز در دهان و به بیرون تف کردن آن (یعنی حتی بدون بلعیدن) هم می‌تواند باعث بشود که لوزالمعده به طور پیش‌گیرانه انسولین آزاد کند.

این آزادسازی بسیار کوچک است، اما در پائین آوردن گلوکوز خون هنگام و بعد از غذا خوردن تأثیر بزرگی می‌گذارد. شگفت آور اینکه این امر نه تنها برای شکر اتفاق می‌افتد، بلکه برای نشاستۀ دهانی، مثل آنچه که در نان، سیب زمینی یا پاستا یافت می‌شود نیز اتفاق می‌افتد.

اما هنوز واضح نیست که آیا گیرنده‌های چشایی نشاسته داریم یا نه. با این حال در دهان خود آنزیم بزاقی آمیلاز داریم که نشاسته را به اندازۀ کافی هضم می‌کند تا به یک محرک چشایی تبدیل شود که به نوبۀ خود می‌تواند به آزاد سازی پیش‌گیرانۀ انسولین منجر شود.
یک واکنش دهانی دیگر به کربوهیدرات‌ها باعث تقویت عملکرد می‌شود. واضح است که زمانی که ورزشکاران هنگام رقابت گلوکوز بخورند، عملکرد تمرینی انسان تقویت می‌شود. اما هنگامی که گلوکوز (یا نشاسته) در دهان گردانده شده و به بیرون تف می‌شود نیز همین اثر یافت می‌شود. با این حال گرداندن و تف کردن شیرین کنندۀ بدون کالری ساخارین هیچ تأثیری روی عملکرد ندارد. از همین رو به نظر می‌رسد که سیستم چشایی، به طریقی که هنوز قابل درک نیست، شناسایی می‌کند که کدام محرک‌ها کربوهیدرات‌های قابل متابولیزه شدن هستند و سپس بر عملکرد ما تأثیر می‌گذارد.

همچنین از چربی دهانی، که یک عنصر غذایی پرمصرف دیگر است هم تأثیرات پیش‌گیرانه مشاهده می‌کنیم.

افرادی که پنیر خامه‌ای واقعی را از روی بیسکوئیت‌های کراکر می‌خورند و به بیرون تف می‌کنند، نسبت به پنیر خامه‌ای بدون چربی (یا پنیر خامه‌ای تقلبی) روی بیسکوئیت کراکر، در چند ساعت بعد افزایش نسبتاً زیادی در تری‌گلیسرید پلاسمای خون دارند. این تحقیق اشاره می‌کند که متابولیسم چربی کل بدن می‌تواند توسط حس‌های دهانی چربی تنظیم شود.

تأثیرات چشایی بر روی متابولیسم عناصر غذایی پر مصرف برای کمک به نوزادان بیمار و زودرس استفاده شده‌اند. نوزادانی که باید همۀ مواد مغذی‌شان را از طریق لولۀ تغذیه یا به صورت درون وریدی دریافت کنند، اگر هم‌زمان با قرار گرفتن مواد مغذی در داخل شکم یا رگ‌هایشان پستانک شیرین و طعم‌داری را در دهان داشته باشند زودتر غذا خوردن از طریق دهان را یاد می‌گیرند و مدت کوتاه‌تری در بیمارستان می‌مانند. این اثر حاکی از آن است که مکیدن غیر مغذی یک پستانک شیرین چگونگی استفادۀ بدن نوزاد از مواد مغذی‌ای را که در داخل شکم یا رگ‌هایش قرار می‌گیرند، تغییر می‌دهد.

علاوه بر واکنش‌های عناصر غذایی پرمصرف، مدارک بیشتری وجود دارد که حس چشایی و سایر حس‌های دهانی باعث واکنش‌های پیش‌گیرانه‌ای می‌شوند که به حفظ تعادل آب و نمک در بدن کمک می‌کنند. می‌دانیم که نوشیدن آب تشنگی ما را برطرف می‌کند. اما تشنگی بسیار پیش از اینکه آب داخل شکم ما جذب شود و بتواند به بدن ما آبرسانی کند رفع می‌شود و نوشیدن را متوقف می‌کنیم.

حتی گرداندن آب سرد در دهان و تف کردن آن به بیرون می‌تواند به رفع تشنگی کمک کند.
از آنجایی که بدن ما مجبور است غلظت نمک نسبتاً ثابتی را در خون حفظ کند، مصرف آب و نمک معمولاً همدیگر را متعادل می‌کنند. از همین رو صرفاً برای چشیدن نمک هم واکنش‌های پیش‌گیرانه داریم. در جوندگان آب نمک در دهان به واکنش‌های متابولیک کلیه منجر می‌شود.

قرار دادن یک قطره آب نمک غلیظ روی زبان یک موش بلافاصله تولید ادرار را کاهش می‌دهد تا موش آب از دست ندهد و تعادل نمک و آب را در مایعات بدن حفظ کند.

ما مصرف سموم را هم پیش‌بینی می‌کنیم. بسیاری از سموم مزۀ تلخی دارند و سموم و زهرها باعث احساس تهوع و مریضی هم می‌شوند.
جالب توجه است که مزه‌های تلخ و قوی برای القای تهوع و همچنین برای متوقف کردن تکان‌های ریتمیک عادی شکم کافی هستند.

بنابراین هنگام چشیدن مزه‌های تلخ قوی، سموم ورودی را از طریق تجربۀ تأثیرات مجازات کنندۀ تهوع، آماده کردن ما برای استفراغ و با حبس کردن محتویات شکم و جلوگیری از جذب آنچه که خورده‌ایم پیش‌بینی می‌کنیم.
✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee

تقریباً تمامی محرک‌های چشایی هم باعث ادراک آگاهانۀ طعم و مزه می‌شوند و هم یک واکنش ناخودآگاه متابولیک را برمی‌انگیزند.
این امر هم در مورد محرک‌های غذایی و هم سموم صادق است.

طبیعت دوگانۀ حس چشایی آن را به ضروری‌ترین سیستم حسیِ تحت اختیار انسان‌ها بدل می‌کند. شاید به خاطر ضرورت آن برای زندگی است که با افزایش سن، حس چشایی نسبت به سایر حس‌ها کمتر کاهش می‌یابد. بر عکس، انسان‌ها یاد می‌گیرند که با کمبودهای حسی همچون ناتوانی بویایی (نابویایی) نابینایی، و ناشنوایی کنار بیایند. اما در موارد معدودی که انسان‌ها حس چشایی خود را از دست می‌دهند، زیاد غذا نمی‌خورند، وزن از دست می‌دهند و وضعیت غذایی آن‌ها تضعیف می‌شود.

یکی از دلایلی که معمولاً افراد حس چشایی خود را به خاطر آن از دست می‌دهند، پرتودرمانی سرطان‌های سر و گردن است. از دست دادن حس چشایی در پرتودرمانی دهانی معمول است و تأثیر آن روی بیماران تکان دهنده خواهد بود. شما را با نقل قولی از ای. ام. مک‌کارتی-لونتال ترک می‌کنم که پزشکی بود که برای سرطان سر و گردن پرتودرمانی شد و در نتیجۀ آن حس چشایی خود را از دست داد:
 
از دست دادن حس چشایی مثل چه چیزی است؟ مثل اینکه بدانید لذیذترین میوه مثل خاکستر است و آب آن طعم مس و جوش شیرین می‌دهد،
یا اینکه صدف Whitstable فرقی با حلزون بی صدف ندارد؟

اگر با اراده‌ای قوی این «خاکسترها» با مقادیر زیادی مایعات پائین داده شوند، عواقب آن سوء هاضمۀ حاد و استفراغ خواهد بود.

به هر حال بیمار گرسنه نیست و از گرسنگی مردن ساده‌تر خواهد بود.
#پایان
✍ #دکتر_مانی_منوچهری
🌿🍂@Science4lifee