مغز پیانیست نابینا دانشمندان را حیرت زده کرد - مجله سفرنامه ترکیه

رتینوپاتی نوزادان زودرس (ROP) نوعی اختلال چشم است که در درجه اول نوزادان نارس با وزن حدود 2 پوند (1250 گرم) یا کمتر از آن که قبل از 31 هفته حاملگی به دنیا می آیند، را تحت تاثیر قرار می دهند. بچه هایی در بدو تولد کوچکتر هستند، بیشتر دچار این اختلال می شوند. این اختلال - که معمولاً در هر دو چشم بروز می نماید -یکی از شایع ترین دلایل از بین رفتن بینایی در دوران کودکی است و می تواند منجر به نابینایی مادام العمر گردد. ROP اولین بار در سال 1942 تشخیص داده شد.

اخیرا، اما عملکرد بی نظیر این جوان 18 ساله توجه دانشمندان را جلب کرد و دانشمندان مغز این نابغه را مطالعه نموده و مورد آنالیز قرار دادند تا دریابند چگونه این جوان با استعداد نابینا توانسته این چنان پیروز در عرصه موسیقی ظاهر گردد و با تسلط کار خود را انجام دهد.

به همین منظور از ویتاکر خواسته شد هنگامی که پزشکان عملیات اسکن مغز ام. آر. آی را انجام می دادند، کیبورد بنوازد و در یک سری آزمایش های شنیداری شرکت کند.

دانشمندان دریافتند هنگامی که ویتاکر موسیقی را می شنود، کل قشر بینایی وی (ناحیه ای که اطلاعات بصری را پردازش می نماید) فعال می گردد. این نتایج نشان می دهد که مغز ویتاکر از این ناحیه که به وسیله بینایی تحریک نمی گردد، استفاده می نماید تا به او در درک موسیقی یاری کند.

انسان ها هنگام شنیدن صدا ها در تاریکی از قسمت بینایی مغز خود استفاده می نمایند، حتی اگر نابینا به دنیا آمده باشند

در یک سری از مطالعات منتشر شده در Current Biology، یک تیم بین المللی از محققان، به سرپرستی رویال هالووِی، شرح می دهد که چگونه اسکن فعالیت مغز از داوطلبانی که چشم بسته در معرض شنیدن آهنگ پرنده، صحبت افراد، و سر و صدای ترافیک به وسیله هدفون بودند، از قشر بینایی اولیه خود برای شناسایی صدا استفاده می نمایند.

دکتر پترا وِتِر، از گروه روانشناسی رویال هالووِی، گفت: ما می خواستیم از ماهیت تعامل بین سیستم بینایی و شنوایی انسان ها بیشتر بدانیم. در طول مطالعه، دریافتیم که اگرچه افراد بینا ممکن است از تخیل بصری خود استفاده نمایند، افراد نابینا، هنوز از همان قسمت از مغز برای تفسیر صدا استفاده می نمایند، به این معنی که انسان ها دارای یک مکانیسم اساسی مغز، مستقل از تجسم بصری و تجربه بصری هستند؛ بنابراین این مطالعه نشان داد که حتی اولین قسمت قشر بینایی، نه فقط به آنچه می بینیم، بلکه به اطلاعاتی که می شنویم نیز حساس است.

ویتاکر که اهل شهر هکنساک، نیوجرسی است از سه سالگی که یک کیبورد کوچک یاما ها را از پدربزرگش هدیه گرفته است، تمرین موسیقی خود را شروع نموده است.

موسس ویتاکر (Moses Whitaker) پدر متیو گفت: او در آن موقع مشغول نواختن لالایی مشهور چشمک بزن ستاره کوچولو (Twinkle, Twinkle, Little Star) بود، اما نکته این است که او با هر دو دست خود این آهنگ را می نواخت. مت همزمان آکورد و ملودی آهنگ را می نواخت. او هیچ تمرینی تا آن موقع ندیده بود و تنها سه سالش بود؛ بنابراین برایم سوال شد که چه کسی این کار را به او یاد داده است و حتما کسی باید به متیو یاد داده باشد که چگونه این آهنگ را بنوازد، اما دریافتم هیچ کس این کار را به او یاد نداده بود.

در سن 9 سالگی او به خودش یاد داد که چگونه ارگ هموند B 3 را بنوازد و در سن 11 سالگی نیز مرتبا در حال رفتن به سالن های کنسرت در سراسر دنیا بود تا استعداد های موسیقی خود را نشان دهد و پیروز شد تا این هنر را در بیش از 200 کلوپ و سالن کنسرت نمایش دهد. بهار سال گذشته نیز او برای اولین بار در جشنواره جاز نیواورلئان حضور یافت.

این فرض رایج که افراد نابینا دارای شنوایی قوی تری هستند، فقط یک فرض نیست:

مطالعات زیادی این موضوع را تأیید می نمایند. اما درحالی که مدت ها است دانشمندان می دانند افرادی که در اوایل زندگی نابینا می شوند، قدرت شنوایی بالاتری دارند، مکانیسم های مغزی مسبب این توانایی، ناشناخته مانده است. ایون فاین دانشمند علوم اعصاب دانشگاه واشنگتن می گوید:

ایده این است که افراد نابینا در انجام وظایف شنوایی بهتر عمل می نمایند، زیرا آن ها مجبورند بدون اطلاعات بصری راه خود را در دنیا پیدا نمایند. ما می خواستیم آنالیز کنیم چگونه چنین چیزی در مغز اتفاق می افتد.

به همین منظور، فاین و گروهش از تکنولوژی تصویربرداری fMRI برای آنالیز فعالیت قشر شنوایی مغز (قسمتی از مغز که اطلاعات شنوایی را پردازش می نماید) در افراد نابینا و گروه کنترل (افراد بینا) استفاده کردند. در گروه نابینایان، 4 تن از شرکت نمایندگان در اوایل زندگی دچار نابینایی شده بودند و 5 نفر از آن ها نیز دچار آنوفتالمی بودند؛ اختلالی که در آن چشم توسعه پیدا نمی نماید.

طی آزمایش، شرکت نمایندگان هر دو گروه آوا های خالصی را در فرکانس های مختلف می شنیدند و در همان زمان یک دستگاه fMRI فعالیت مغزی آن ها را ثبت می کرد. هنگامی که پژوهشگران نتایج را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند، دریافتند افراد نابینا درمقایسه با افراد بینا این نوا ها را در پهنای باند دقیق تر و باریک تری پردازش می نمایند که نشان می داد ادراک آن ها از آواسنجی فرکانس، در قشر شنوایی مغز بهتر از گروه بینا پالایش می شد.

کلی چانگ پژوهشگر مطالعه شرح می دهد:

مطالعه ما نشان می دهد که مغز افراد نابینا بهتر می تواند فرکانس ها را نشان دهد. برای یک فرد بینا داشتن یک نمایش دقیق از صدا چندان مهم نیست، زیرا او برای شناسایی اشیاء از قدرت بینایی خود نیز استفاده می نماید درحالی که افراد نابینا فقط اطلاعات شنوایی را دارند. این اطلاعات به ما یاری می نماید معین کنیم کدام تغییرات مغزی توصیف نماینده عملکرد بهتر افراد نابینا در زمینه تشخیص صدا های محیط اطراف هستند.

سمت چپ: رنگ های قرمز نشان دهنده منطقه های از مغز است که بیشتر به آوا های بم واکنش نشان می دهند درحالی که منطقه ها آبی رنگ منطقه های هستند که به صدا های زیر پاسخ می دهند. سمت راست: آواسازی فرکانس ها در شرکت نماینده های نابینا نسبت به شرکت نماینده های بینا باریک تر بود.

مطالعات آینده می تواند جزئیات بیشتری را درمورد اساس سازگاری قشر شنوایی مغز مهیا کند. در حال حاضر هدف جدیدی برای مطالعات آینده معین شده است هرچند هنوز ناشناخته های بسیاری وجود دارد. فاین می گوید:

در افراد نابینا بیشتر اطلاعات باید از صدا استخراج گردد و به نظر می رسد که به عنوان پیامدی از این امر، قابلیت این منطقه از مغز افزایش می یابد. این مورد مثال ظریفی است که نشان می دهد چگونه توسعه توانایی مغز نوزاد می تواند تحت تاثیر محیط رشد قرار گیرد.

اخیرا نیز دکتر چارلز لیمب (Charles Limb) مغز او را مورد آنالیز قرار داد. هدف لیمب از این کار درک نحوه عملکرد مغز نوازندگان ماهر و با استعداد است.

لیمب در این باره گفت: من فکر می کنم هر زمان کسی پیانو نواختن متیو را دیدن می نماید اولین چیزی که به ذهنش می رسد این است که این فرد چگونه این کار را انجام می دهد. من هم وقتی این کار را دیدم متعجب شدم و این سوال در ذهنم ایجاد شد و تصمیم گرفتم به سوال ایجاد شده در ذهنم پاسخ دهم.

به همین منظور پزشکان ویتاکر را به یکی از مراکز ام. آر. آی در دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو آوردند و در آنجا ویتاکر همراه با یک کیبورد کوچک حضور یافت و از وی خواستند هنگامی که مغز وی اسکن می گردد او کیبورد بنوازد.

ویتاکر بعلاوه یک سری آزمایشات شنیداری نیز انجام داد و در این آزمایشات به سخنرانی و موسیقی گوش داد. در حالی که سخنرانی ها پخش می شد، لیمب متوجه شد که هیچ فعالیتی در قشر بینایی وجود ندارد، اما در هنگام پخش موسیقی این رویه تغییر می کرد.

لیمب گفت: پس از پخش سخنرانی ما موسیقی برای او پخش کردیم. ما یک آهنگ از گروه Snarky Puppy که متیو با کار های آن ها کاملا آشنا بود، پخش کردیم و در آن لحظه متوجه تغییراتی در مغز او شدیم و به نظر می رسید قسمت بصری مغز ویتاکر در حال استفاده از بخشی از بافت آن قسمت که به وسیله بینایی تحریک نمی گردد، است تا متیو بتواند موسیقی را درک کند. این عملیات همچون نوعی قرض گرفتن آن قسمت از مغز و سیم کشی مجدد آن بخش از مغز برای یاری به او در شنیدن موسیقی است.

لیمب نتایج اسکن مغز ویتاکر هنگام گوش دادن به موسیقی را به او گفت و پیانیست از شنیدن نتایج حیرت زده شد.

ویتاکر گفت: من حتی نمی دانستم که این اتفاق می افتد. هنگامیکه از ویتاکر پرسیدند نظرت درباره دلیل رخ دادن این اتفاق چیست گفت: من عاشق موسیقی هستم.

پ

منبع: برترین ها