پژوهش امیرحسین گنج‌بخش: نقش «نورون‌های آینه‌ای» در فرآیند یادگیری کودکان

 آرشیواخلال در یادگیری کودک یکی از بزرگترین دغدغه‌های والدین است.

شناسایی زودهنگام مواردی مانند اوتیسم در کودکان می‌تواند به آنها در غلبه مؤثرتر آنها بر چالش‌های ارتباطی کمک بیشتری کند. اما کودکان زیر یک سال قادر به حرف زدن نیستند. بنابراین، فعالیت‌های دیگری مانند نحوه نگاه آنها به کنش‌های دیگران، در فرآیند یادگیری دارای اهمیت است.

بنابراین زمانی که کودک تماشاگر انجام عملی است و یا خودش در حال انجام کاری است باید دید آیا مغز او واکنش مناسب را نشان می‌دهد یا خیر.

در این فرآیند کنش و نگاه، نقش شبکه موسوم به «نورون‌های آینه‌ای» در مغز اهمیت پیدا می‌کند. این شبکه زمانی که شخص عملی را انجام می‌دهد و یا شاهد انجام آن است فعال می‌شود و درست مانند «آینه» رفتارهای دیگری را کپی کرده و به آن واکنش نشان می‌دهد.

در اوایل دهه ۱۹۹۰ میلادی، تیمی از دانشمندان علوم اعصاب در دانشگاه پارما ایتالیا این نورون‌ها را در مغز میمون‌های ماکاک کشف کرد.

به مرور زمان، دانشمندان روی این گروه از نورون‌ها تحقیقات بیشتری انجام دادند و تئوری‌های دیگر از دل آن درآوردند از جمله اینکه این نورون‌ها با عواطفی از جمله حس همدلی در موجودات نیز مرتبط هستند.

در انسان، فعالیت مغز معمولا از طریق روشی به نام الکتروانسفالوگرافی موسوم به «ای‌ای‌جی» اندازه‌گیری می‌شود. در این روش، فعالیت الکتریکی مغز با استفاده از دیسک‌های فلزی کوچک (الکترود) متصل به پوست سر اندازه گرفته می‌شود.

اما وجود شبکه موسوم به «نورون‌های آینه‌ای» همواره مورد مناقشه دانشمندان بوده است.

دکتر امیرحسین گنج‌بخش، رئیس بخش بیوفتونیک انستیوی ملی بهداشت آمریکا (ان‌آی‌اچ)، همراه با تیمش این روش رایج را با نوعی تصویربرداری نوری (طیف‌برداری نوری) ترکیب کرده و با این اندازه‌گیری همزمان شناسایی نورون‌های آینه‌ای را آسان‌تر کرده است.

نتایج تحقیقات این تیم که در مجله علمی معتبر «نیچر» منتشر شده است، نه تنها وجود شبکه‌های نورون‌های آینه‌ای را نشان می‌دهد، بلکه مرکز اصلی آن را نیز مشخص می‌کند.

در حالی که «ای‌ای‌جی» تغییرات سیگنال الکتریکی تحریک عصب‌ها را ثبت می‌کند، تکنیک موسوم به «اف‌ان‌آی‌آر‌اس» با بهره‌گیری از مادون قرمز نزدیک، یک معیار سنجش غیرمستقیم (به عنوان مثال، میزان اکسیژن‌رسانی خون)، از فعالیت نورون‌ها ارائه می‌دهد.

این روش غیر تهاجمی، مقرون به صرفه، کاربردی و آسان‌تر بوده و برای مطالعات مرتبط با فعالیت‌های حرکتی مناسب‌تر است.

همچنین امکان شناسایی مناطق ویژه مورد علاقه دانشمندان در مغز را برای آنها فراهم می‌کند.

استفاده از این رویکرد ترکیبی اندازه‌گیری می‌تواند به پیدا کردن نتایج قوی‌تر و دقیق‌تری از مطالعات مربوط به فعال‌سازی مغز که با کارهای در حال انجام و یا فعالیت‌های مبتنی بر حرکت مرتبط است بیانجامد.

چالش بزرگ این کار، استفاده از این دو سیستم اندازه‌گیری بسیار متفاوت بود و به این منظور، تیم دکتر گنج‌بخش از روش‌های‌ ریاضی پیچیده استفاده کرد.

روش ترکیبی به کار رفته، تحولی در زمینه تصویربرداری چند مدلی محسوب می‌شود و در عین حال، به یک پرسش تحقیقاتی مهم می‌پردازد تا درک بهتری از شبکه مغزی که فعالیت‌ها و اعمال خود شخص (انجام عمل) را با فعالیت‌ها و اعمال دیگران (مشاهده عمل) مرتبط می‌کند و به آن «ای‌اُ‌ان» می‌گویند ارائه دهد.