گروهی از دانشمندان علوم اعصاب از روسیه و آمریکا شامل دیمیتری اسماجین، تاتیانا مایکورینا، گریگوری انیکالپف از انستیتو فیزیک و فناوری مسکو (MIPT) با آزمایشاتی ثابت کردند که خشونت می تواند روی تولید سلول های عصبی تازه در مغز اثر گذار باشد.
خشونت باعث تشکیل سلول های عصبی ِ تازه در مغز می شود!
سلامتی به گزارش بیگ بنگ، پژوهشگران انستیتو یاخته شناسی و ژنتیک در شعبه سیبری آکادمی علوم، ام آی پی تی، آزمایشگاه کُلد اسپرینگ هاربِر و دانشگاه استونی بروک و دانشکده پزشکی تغییرات روی داده در مغزهای موش ها را مورد مطالعه قرار دادند که نشان دهنده رفتار خشونت آمیزی بود که در آن موش ها به هم حمله می کردند و نبرد را می بردند.
پس از پیروزی، این موش ها خشن تر هم می شدند، و عصب های تازه در اَسبک مغزشان پدیدار می شد. علاوه بر این، در موش هایی که اجازه ادامه دادن نبرد به آن ها داده شده بود تغییرات خاصی در فعالیت سلول های عصبی شان مشاهده شد.
دانشمندان امیدوارند که اطلاعات تازه در مورد بنیان زیست عصب شناختی خشونت نه تنها به درک این پدیده مهم کمک کند بلکه مشوق پژوهش روی دیگر زمینه ها و حتی کمک به یافتن علل اوتیسم و دیگر بیماری های مشابه در انسان ها شود.
به منظور تشریح دقیق نحوه اثر گذاری خشونت بر شکل گیری اعصاب جدید و اینکه چگونه باعث تغییر عملکرد مغز می شود و اوتیسم چه ارتباطی با تمام این موارد دارد ما نیازمند نگاهی دقیق به جنبه های گوناگون پژوهشی هستیم که به تازگی منتشر شده است.
چگونه؟ در سطح رفتاری
این آزمایش اینگونه انجام گرفت: دسته های دوتایی از موش ها در قفسی قرار داده شدند که با یک پارتیشن دو قسمت شده بود. این پارتیشن به حیوانات اجازه می داد تا همدیگر را ببینند، صدای هم را بشنوند و یکدیگر را بو کنند اما اجازه تماس فیزیکی به آن ها نمی داد. هر روز، اوایل بعدازظهر پارتیشن برداشته می شد و مشاهدات آغاز می شد: معمولا تا شروع درگیری ها دیری نمی پایید.
بعد از دو یا سه رویارویی برنده مشخص می شد و سپس (بعد از سه دقیقه، یا برخی اوقات کمتر برای جلوگیری از واردن آمدن جراحات به موش شکست خورده) دوباره از همسایه خود جدا می شد.
بعد از تکرار این روند برای سه روز به صورت پشت سر هم، دانشمندان قفس های موش ها را عوض کردند و به صورت تصادفی موش های شکست خورده را در کنار همسایه جدیدی قرار دادند ( اما، مهمتر از همه اینکه، موش شکست خورده هر دفعه در قفسی قرار می گرفت که موش برنده ای در آن بود).
در یک گروه، پس از سه هفته از این نوع چرخش ها، برندگان از وارد شدن به رویارویی ها منع شدند و در گروهی دیگر موش ها به نبرد با یکدیگر ادامه دادند.
دانشمندان همچنین یک سری از آزمایش ها را به اجرا گذاشتند که تاثیر خشونت را نه بر روی مغز بلکه بر روی رفتار نشان می داد. بعنوان مثال، موش ها در یک مارپیچ صلیب شکل (به شکل علامت +) قرار داده شدند که یک راهرو آن بن بست و دیگری رو به فضای باز بود. هرچه موش ها بیشتر ترجیح می دادند که در تاریکی و فضای بسته بمانند، رفتار آنها بیشتر بیانگر “پرهیز از خطر” بود.
موش ها در قفسی با پارتیشن شفاف و موش دیگری در سوی دیگر قرار داده شدند- هرچه موش ها زمان بیشتری را نزدیک مانع سپری می کردند، سطح پتانسیل خشونتشان بالاتر می رفت. تفسیر این حالت همراستا با این حقیقت است که موش های فعال در این آزمایش اگر فرصتی پیش می آمد به رقبایشان حمله می بردند (آزمایش هایی نیز برای اثبات این امر انجام گرفت).
تمامی آزمایش ها نشان دادند که موش های نر با تجربه پیروزی در چند نبرد رفتار بی شرمانه تری از خود نشان می دهند- آنها نزدیک پارتیشن شفاف می آیند و اغلب به سرعت به دشمنان خود حمله می برند. اگر موش ها برای دوره ای زمانی پیش از آزمایش از نبرد محروم گردند، خشن تر هم می شوند: مدت زمان عکس العمل برای اولین حمله تقریبا سه برابر کمتر است و خود نبردها نیز بیشتر طول می کشند.
اما چیزی که به طور خاص جالب توجه است؛ این است که سطح اضطراب آنها همزمان افزایش می یابد. موش نری که توانسته تکه هایی از پشت موی موش ضعیف تر بکند از رفتن به فضای باز در مارپیچ اجتناب می کند و ترجیح می دهد که تا هر زمان که ممکن است در تاریکی بماند.
موش های دسته های مختلف ممکن است رفتارهای متفاوتی را حین درگیری از خود بروز دهند. در یک رویارویی C57BL موش ها معمولا تکه هایی از موهای پشت رقیبشان را می کنند. نبردها به ندرت مرگبارند اما مواردی از این دست نیز روی داده است. روش های استفاده شده در آزمایش ها به صورت تصادفی انتخاب نشده بودند.
ناتالیا کادریِوسِوا یکی از نویسندگان این پژوهش (رئیس بخش اعصاب و ژنتیکِ رفتار اجتماعی در آی سی جی اس بی آر ای اس) به عنوان یک پیشروی بین المللی در پژوهش های مربوط به خشونت شناخته شده است و مدل رفتاری و روش مطالعه بر روی خشونت موش ها را در طول مدت چند دهه توسعه داده است.
چگونه؟ در سطح سلولی
مطالعه خشونت در بافت عملکردی مغز در سطح سلول های منفرد در نتیجه پیشرفت های بدست آمده در علوم اعصاب در دهه های اخیر ممکن شده است. هم اکنون سه گزاره به شکلی قابل اتکا اثبات شده اند:
• رفتار ما و رفتار حیوانات، بر روی عملکرد مغز تاثیر می گذارد و ممکن است تغییرات طولانی مدتی بر روی آن بگذارد.
• برخلاف نگرشی که پیشتر مورد قبول بود، عصب های تازه می توانند در مغزهای بالغ ایجاد شوند و این روند نقش اساسی ای را در یادگیری ایفا می کند.
• به منظور آغاز تغییرات طولانی مدت در سطح سلولی، سلول ها باید ژن های خاصی را فعال سازند و سایر ژن ها را از کار بیاندازند.
علی رغم این حقیقت که دی ان ای در سلول ها یکسان است، ژن های متفاوت وضعیت های متفاوتی دارند و یک سلول تولید غیرضروری پروتئین ها را متوقف می کند. با کنترل فعالیت ژن ها، عصب ها می توانند خود را بازسازی کنند و سلول های بنیادی در مغز را فعال سازند که می تواند منجر به تولید سلول های عصبی تازه شود- به عنوان مثال برای ساخت شبکه های عصبی ای که نقش حیاتی در حافظه بازی می کنند.
پژوهش ها در زمینه زیست عصب شناسی، که اولین بار در اواسط قرن بیستم اجرا شد، نشان داده اند که یادگیری و حتی تنها مواجه با چیزی تازه، یک سری از تغییرات مولکولی را در عصب ها و ژن های خاص در پی دارد که دانشمندان آن ها را ژن های بی واسطه اولیه می نامند (IEGs) و برای ایجاد دگرگونی های طولانی مدت در مغز فعال می شوند.
اگر از مغز یک حیوان به فاصله کوتاهی بعد از یادگیری یک تجربه، نمونه برداری شود و با انواع خاصی از پروتئین ها علامت گذاری شود که سی-اف اُ اس کدگذاری شده، دانشمندان می توانند ببینند که تغییر به دلیل تجربه برانگیخته شده است. این دقیقا همان چیزی است که نویسندگان این گزارش برای ردیابی اثرات خشونت در سطح سلولی انجام دادند.
کنترل کردن سطوح سی-اف اُ اس یکی از روش های استاندارد برای کاوش مستمر تغییرات در سلول های عصبی است.
در کجا؟ اَسبک مغز و بادامک مغز
در این پژوهش بخصوص، دانشمندان اَسبک مغز و بادامک مغز(amygdala) را آزمودند. اغلب گفته می شود که بادامک مغز با احساسات مرتبط است، و اسبَک مغز با حافظه و این به صورت کلی صحیح است اما باید روشن شود که علی رغم این ارتباط ها، حافظه محدود به اَسبک مغز نیست و برای تجربه احساست حتی موش ها به چیزی بیشتر از بادامک مغز نیاز دارند.
مقایسه فعالیت بادامک مغز و اَسبک مغز، دانشمندان را قادر ساخت که تاثیر تجربه خشونت را در دو ساختار مهم به صورت یکجا رهگیری کنند. شواهد پیشین نشان می دهد که موش های خشن و فعال از نظر اجتماعی، عصب های جدید بیشتری در اَسبک مغز تولید می شود که در یک رگه نژادی خاص از موش ها با رفتار خصمانه افزایش یافته، سطح نورجنسیس نیز بیشتر از آنهایی است که بر اساس کاهش خشونت انتخاب شده بودند.
در این آزمایش، دانشمندان کشف کردند که با درگیری های مجدد سطح پروتئین سی-اف اُ اس در اَسبک مغز افزایش می یابد اما در بادامک مغز کاهش می یابد. و اگر موش از درگیری های بیشتر دور نگه داشته شود، این تغییرات در عملکرد ژن های بی واسطه (immediate early gene) روی نمی دهد.
اگرچه، عصب های جدید کماکان رشد پیدا می کنند. پژوهشگران همچنین آزمایش های بیشتر دیگری را نیز انجام دادند تا مشاهداتشان را تفسیر کنند.
این مقاله منتشر شده، پژوهش پیشین را تایید می کند: موش هایی که عادت به درگیری دارند نه تنها رفتاری متفاوت دارند بلکه مغزشان نیز شروع به عملکرد به شیوه ای متفاوت می کند. تعداد سلول های جدید در اَسبک مغز افزایش می یابد و اگرموش ها به موش ها اجازه داده شود به درگیری ادامه دهند،
فعالیت در سلول های موجود نیز تغییر می کند. به نظر می آید سلول های جدید یکی از سازوکارهای اساسی در افزایش خشونت و شاید اضطراب باشند اگرچه، دانشمندان هنوز از این امر مطمئن نیستند: اعتبار برد موش خشن و برتر باید حتما با درگیری های جدید حفظ شود اما این چیزی نیست که به کاهش اضطراب کمک کند.
با مقایسه داده های پیشین، نتایج تازه در برخی زمینه ها کمی گیج کننده به نظر می آیند. پیشتر ثابت شده بود که افزایش اضطراب معمولا همراه با کاهش نوروجنسیس است اما در این مورد قضیه فرق می کند- موش های نر با عصب های جدید بیشتر در اَسبک مغز ترجیح می دهند که به نواحی باز و روشن نروند.
این می تواند به این دلیل باشد که بُرد اثری متضاد با اثر اضطراب دارد، همچنین می تواند به این معنی باشد که پژوهشگران با پدیده جدید برخورد کرده اند: آزمایش های بیشتری برای پی بردن به حقیقت نیاز است.
اگرچه، نتیجه بر اساس فعالیت سلول ها در بادامک مغز نه تنها در بافت بنیادی اصول رفتاری در موش ها جالب توجه است بلکه دانشمندان پی برده اند که در انسان نیز بادامک مغز در تعدادی از فرآیندهای آسیب شناختی نقش دارند که شامل شکل گیری اوتیسم می شود. افزایش اضطراب، رفتارهای مکرر و کلیشه ای، ناتوانی در برقراری ارتباط با دیگران.
این علائم در موش هایی که تجربیات شرح داده شده در بالا را داشتند، دیده شده و بسیار شبیه به علائم اوتیسم هستند. شاید این پیوندی باشد که سرانجام به پیشرفت برای دانشمندان و پزشکان منجر شود. جزئیات بیشتر این پژوهش در آخرین ژورنال کشفیات علوم اعصاب Frontiers in Neuroscience منتشر کردند.
