چگونه آسیب مغزی می تواند توانایی های پنهان مغز را فعال کند؟ آنالیز مورد واقعی دِرِک آماتو و سندرم ساوانت اکتسابی
به گزارش سفر به روسیه، در سال 2006 مردی به نام دِرِک آماتو (Derek Amato) هنگام شیرجه زدن در بخش کم عمق استخر دچار ضربه شدید به سر شد. چند روز بعد، اتفاقی عجیب در زندگی او رخ داد. وقتی پشت پیانو نشست، بدون آنکه هرگز آموزش موسیقی دیده باشد، توانست قطعات پیچیده و هماهنگی بنوازد. پزشکان از این اتفاق شگفت زده شدند و آن را نمونه ای از سندرم ساوانت اکتسابی (Acquired Savant Syndrome) دانستند؛ حالتی بسیار نادر که در آن، یک آسیب مغزی باعث بروز مهارت های خارق العاده در زمینه هایی مانند موسیقی، ریاضیات یا هنر می گردد.
مورد آماتو یکی از معدود نمونه های مستند در دنیا است که به طور علمی آنالیز شده است. او پس از ضربه مغزی نه تنها توانایی نواختن پیانو را پیدا کرد بلکه گفت هنگام نواختن، الگوهای سیاه و سفید در فکرش می بیند که انگار مسیر حرکت انگشتانش را راهنمایی می نمایند. در عین حال، بخشی از شنوایی اش را از دست داد و با مسائل حافظه روبه رو شد. این ماجرا برای دانشمندان فرصتی فراهم کرد تا یکی از شگفت انگیزترین سازوکارهای مغز انسان را آنالیز نمایند: اینکه چگونه گاهی یک آسیب فیزیکی می تواند مسیرهای عصبی نو ایجاد کند و توانایی هایی را فعال کند که پیش از آن در حالت خاموش قرار داشته اند.
در این مقاله، مفهوم سندرم ساوانت اکتسابی پس از آسیب مغزی از دیدگاه علوم اعصاب آنالیز می گردد. خواهیم دید که مغز انسان چگونه می تواند خود را بازسازماندهی کند (Neuroplasticity) و چرا در موارد بسیار نادر، این بازسازی منجر به بروز استعدادهایی غیرمنتظره می گردد.
1. واژه ساوانت یعنی چه و از کجا آمده است؟
کلمه ساوانت (Savant) از زبان فرانسوی و در اصل از واژهٔ savoir به معنای دانستن گرفته شده است. در انگلیسی، این اصطلاح به افرادی اطلاق می گردد که در یک زمینهٔ خاص، مانند موسیقی، ریاضی، نقاشی یا حافظهٔ عددی، مهارتی استثنایی دارند که فراتر از توان معمولی انسان ها است. در گذشته، این واژه بیشتر برای افرادی به کار می رفت که با وجود ناتوانی های فکری یا رشدی، در یک زمینه خاص عملکرد خارق العاده ای دارند. مشهورترین نمونهٔ آن ساوانت مادرزادی (Congenital Savant) است که در مبتلایان به اوتیسم (Autism Spectrum Disorder) دیده می گردد.
در مقابل، ساوانت اکتسابی (Acquired Savant) به افرادی گفته می گردد که پس از آسیب مغزی یا بیماری عصبی، به طور ناگهانی استعداد ویژه ای در یکی از حوزه ها پیدا می نمایند. در هر دو حالت، فرد از نظر شناختی تفاوت هایی با افراد عادی دارد، اما در نوع اکتسابی، توانایی خارق العاده در اثر تغییرات ساختاری یا عملکردی مغز پس از ضربه ایجاد می گردد. واژهٔ اکتسابی در اینجا به معنای به دست آمده در طول زندگی است، نه ذاتی یا ژنتیکی.
2. تفاوت ساوانت مادرزادی و ساوانت اکتسابی
در نوع مادرزادی، استعدادهای فوق العاده از دوران کودکی نمایان می شوند و معمولاً با محدودیت هایی در مهارت های اجتماعی یا زبانی همراه هستند. پژوهش ها نشان داده اند که حدود 10 درصد از افراد مبتلا به اوتیسم، درجاتی از ساوانت بودن دارند. اما در نوع اکتسابی، فرد تا پیش از حادثه زندگی معمولی دارد و پس از آسیب مغزی، تغییرات چشمگیری در رفتار یا مهارت هایش دیده می گردد.
این تفاوت کلیدی است: در ساوانت مادرزادی، مغز از ابتدا با ساختار متفاوتی رشد می نماید، در حالی که در ساوانت اکتسابی، مغز ابتدا طبیعی بوده و سپس با یک بازآرایی عصبی (Neural Reorganisation) و تغییر در مسیرهای سیگنال دهی، بخشی از توانایی های نهفته فعال می گردد. بعضی پژوهشگران این حالت را نوعی دسترسی غیرعادی به ظرفیت های پردازش اطلاعات در نیمکره راست مغز می دانند که معمولاً به وسیله الگوهای منطقی و زبانی نیمکره چپ سرکوب می شوند.
3. چگونه آسیب مغزی می تواند چنین تغییری ایجاد کند؟
مغز انسان از میلیاردها نورون تشکیل شده است که به وسیله سیناپس ها با یکدیگر ارتباط دارند. در حالت عادی، شبکه های عصبی (Neural Networks) با الگوهای خاصی برای انجام وظایف مختلف مانند حرکت، گفتار یا احساسات کار می نمایند. اما وقتی ضربه یا آسیب به ناحیه ای از مغز وارد می گردد، ممکن است مسیرهای عصبی قدیمی تخریب و مسیرهای نوی ایجاد شوند. این فرآیند که نوروپلاستیسیته (Neuroplasticity) نام دارد، توانایی مغز برای بازسازماندهی خود است.
در موارد بسیار نادر مانند مورد دِرِک آماتو، به نظر می رسد که آسیب باعث کاهش فعالیت نواحی کنترلی مغز و آزاد شدن مسیرهای حسی-حرکتی یا موسیقایی شده است. یکی از نظریه ها می گوید که چنین آسیب هایی می توانند مهار عصبی (Inhibitory Control) در قشر پیش پیشانی (Prefrontal Cortex) را تضعیف نمایند و این امر اجازه می دهد که شبکه های خلاق و شهودی تر نیمکره راست فعال شوند. به بیان ساده تر، مغز ممکن است به طور ناخواسته قفل مهارت های خاص را باز کند، درست مانند آزاد شدن بخشی از نرم افزار درون یک سیستم پیچیده.
4. نقش حافظه و ادراک در بروز استعداد نو
مطالعات نوروسایکولوژی نشان داده اند که بعضی ساوانت ها، چه مادرزادی و چه اکتسابی، از نوعی حافظهٔ بسیار جزئی بین (Hyper-detailed Memory) یا حافظهٔ ضمنی (Implicit Memory) استفاده می نمایند. در خصوص آماتو، او گزارش نموده که الگوهای بصری سیاه و سفید را در فکر می بیند و بر اساس آنها موسیقی می نوازد. این توصیف ممکن است با نوعی سینستزیا (Synesthesia) مرتبط باشد؛ حالتی که در آن یک حس با حس دیگر ترکیب می گردد، مثل تماشا رنگ ها هنگام شنیدن صدا.
از دیدگاه نوروساینس، این امر می تواند نتیجهٔ اتصال های غیرعادی بین قشر بینایی (Visual Cortex) و قشر شنوایی (Auditory Cortex) باشد. وقتی مغز در کوشش برای بازسازی خود پس از آسیب است، ممکن است بعضی مسیرهای غیرمعمول شکل بگیرند که در حالت طبیعی وجود ندارند، اما می توانند تجربهٔ ادراکی نوی ایجاد نمایند و عملکردی خلاقانه تر به فرد بدهند.
5. موارد دیگر از ساوانت اکتسابی در دنیا
دِرِک آماتو تنها نمونهٔ گزارش شده نیست. مورد دیگری مربوط به یک جوان بریتانیایی به نام جیسون پَدجت (Jason Padgett) است که پس از ضربه به سر در جریان درگیری خیابانی، توانایی خارق العاده ای در درک اشکال هندسی و محاسبات پیچیده پیدا کرد. او دنیا را به صورت الگوهای فراکتال (Fractal Patterns) می دید و بعدها در زمینه ریاضیات و نقاشی هندسی شناخته شد.
بعلاوه در بعضی گزارش ها از بیمارانی سخن گفته شده که پس از سکته مغزی، استعدادهایی در نقاشی یا زبان های خارجی پیدا نموده اند. در همه این موارد، وجه مشترک، آسیب به نواحی خاصی از مغز و در پی آن بازآرایی شبکه های عصبی بوده است. این نشان می دهد که مغز انسان ذخیره ای بزرگ از توانایی های نهفته دارد که معمولاً به علت سازمان دهی کارآمد اما محدودنمایندهٔ سیستم عصبی، در دسترس قرار نمی گیرند.
6. دیدگاه انتقادی: آیا واقعاً مغز مهارت نو خلق می نماید؟
بعضی دانشمندان در این زمینه محتاط تر هستند. آنها معتقدند که مغز مهارت تازه ای از هیچ نمی سازد، بلکه در اثر آسیب، مسیرهای استفاده نشده یا غیرفعال را به کار می گیرد. ممکن است فرد پیش تر آشنایی سطحی با موسیقی یا ریاضی داشته و مغز پس از آسیب آن دانش را به شکلی متفاوت بازیابی نموده باشد. در خصوص آماتو نیز احتمال داده می گردد که او پیش از حادثه حساسیت شنیداری بالایی داشته و آسیب فقط باعث تقویت این حساسیت شده است.
با این حال، آنچه اهمیت دارد این است که مغز انسان ساختاری ثابت و محدود نیست. حتی اگر استعدادها از قبل وجود داشته باشند، بازآفرینی و توسعه آنها پس از یک صدمه فیزیکی، نشانگر توان حیرت انگیز مغز در بازسازی و نوآفرینی عملکردی است. این ویژگی در درمان های عصبی و توان بخشی پس از سکته نیز الهام بخش بوده است.
7. دیدگاه نوروساینس: بازسازماندهی مغز چگونه اتفاق می افتد؟
وقتی ناحیه ای از مغز آسیب می بیند، سلول های اطراف آن می توانند بخشی از عملکرد ازدست رفته را بر عهده بگیرند. این پدیده با عنوان بازسازماندهی عملکردی (Functional Reorganisation) شناخته می گردد. در چنین حالتی، نورون ها مسیرهای تازه ای میان خود ایجاد می نمایند تا کارنمودهای نوی را ممکن سازند. در بیشتر افراد، این فرآیند به بازگشت تدریجی مهارت های از دست رفته مثل گفتار یا حرکت منجر می گردد، اما در موارد بسیار نادر، این تغییرها می توانند مسیرهایی را فعال نمایند که به استعدادهای تازه منتهی شوند.
در خصوص دِرِک آماتو، تصویربرداری مغزی نشان داد که آسیب در ناحیهٔ گیجگاهی (Temporal Lobe) و قشر حسی حرکتی (Sensorimotor Cortex) اتفاق افتاده است؛ نواحی ای که با درک صدا، حافظهٔ شنیداری و هماهنگی حرکتی انگشتان ارتباط دارند. وقتی این شبکه ها بازسازی شدند، مغز او احتمالاً آغاز به ایجاد مسیرهای عصبی نوی بین مراکز شنوایی و حرکتی کرد، به طوری که ادراک صدا و حرکت انگشتان به شکل غیرعادی هماهنگ شدند. این نوع هم زمانی حسی حرکتی (Sensorimotor Synchrony) می تواند اساس توانایی بداهه نوازی پیچیدهٔ او را شرح دهد.
8. آیا همهٔ انسان ها چنین پتانسیلی دارند؟
بعضی متخصصان علوم اعصاب معتقدند که درون مغز همهٔ ما شبکه هایی وجود دارد که بالقوه قادرند مهارت های خلاقانه یا تحلیلی خارق العاده فراوری نمایند، اما این توانایی ها معمولاً به وسیله سیستم های کنترلی و منطقی مهار می شوند. این نظریه به نام فرضیهٔ مهار کاهش یافته (Reduced Inhibition Hypothesis) شناخته می گردد. بر اساس آن، بخش هایی از مغز که وظیفهٔ فیلترکردن و نظم دهی به اطلاعات را دارند، در ساوانت ها کمتر فعال است، در نتیجه سیل داده های حسی و جزئیات به آگاهی وارد می گردد و فرد می تواند ارتباطاتی را ببیند که برای دیگران نامرئی است.
به عبارت ساده تر، فکر یک ساوانت اکتسابی ممکن است مانند سیستمی باشد که محدودیت های پردازش معمول را از دست داده است. در نتیجه اطلاعات خام بیشتری دریافت می نماید و از همان داده ها الگوهایی استخراج می نماید که دیگران نمی توانند ببینند. این موضوع می تواند شرح دهد چرا در بعضی از ساوانت ها، دقت و جزئی نگری به شکلی غیرمعمول بالا است اما هم زمان در کارهای روزمره دچار سردرگمی می شوند.
9. اثر روان شناختی بر فرد و هویت نو
تغییر ناگهانی در توانایی ها فقط یک مسئلهٔ عصبی نیست، بلکه بحران روان شناختی عمیقی نیز ایجاد می نماید. افرادی مانند آماتو معمولاً دوره ای از سردرگمی، اضطراب و حتی افسردگی را تجربه می نمایند، زیرا احساس می نمایند شخصیتی تازه پیدا نموده اند. بسیاری از آنها می گویند بین زندگی پیش از آسیب و پس از آن گسست روانی وجود دارد.
از دید روان شناسی، این تجربه نوعی بازتعریف خود (Self-Redefinition) است. فرد باید هویت نو خود را با واقعیت های تازه هماهنگ کند. آماتو بعدها در مصاحبه ای گفت که استعداد موسیقایی نوش مانند هدیه ای سنگین است، چون در کنار لذت خلاقیت، با کم شنوایی و اختلال حافظه دست وپنجه نرم می کرد. این تضاد میان رنج و توانایی، یادآور پیچیدگی فکر انسان است: همان مغزی که می تواند زخم بخورد، می تواند زیبایی نیز بیافریند.
10. نقش قشر گیجگاهی در استعدادهای موسیقایی
تحقیقات نشان داده است که قشر گیجگاهی راست (Right Temporal Lobe) نقشی کلیدی در پردازش آهنگ، ریتم و هماهنگی صوتی دارد. در بعضی بیماران که آسیب به این ناحیه وارد شده، تغییراتی در ادراک صدا و احساس موسیقی مشاهده شده است. بعضی از آنها توانایی های نو در تمایز فرکانس های صوتی یا ساختن الگوهای ریتمیک پیدا نموده اند.
در ساوانت های موسیقایی اکتسابی، این ناحیه معمولاً درگیر آسیب جزئی بوده است. وقتی نورون های آن می میرند، مغز با بازتوزیع فعالیت در نواحی مجاور سعی در جبران می نماید. این فرآیند ممکن است باعث تقویت ارتباط بین قشر شنوایی و نواحی پیش حرکتی (Premotor Areas) گردد که کنترل انگشتان و دستان را برعهده دارند. در نتیجه، فرد بدون آموزش رسمی می تواند ساختارهای موسیقایی منسجم فراوری کند، گویی مغز مستقیماً میان صدا و حرکت ترجمه انجام می دهد.
11. الهام از ساوانت ها در علوم اعصاب و هوش مصنوعی
پدیدهٔ ساوانت ها برای پژوهشگران علوم اعصاب تنها یک کنجکاوی انسانی نیست، بلکه سرنخی از نحوهٔ پردازش فوق کارآمد اطلاعات در مغز است. بسیاری از الگوریتم های هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) در زمینهٔ بینایی ماشین و تشخیص الگو (Pattern Recognition) با الهام از همین ویژگی طراحی شده اند: تمرکز بر جزئیات دقیق و یافتن ساختارهای تکرارشونده در داده ها.
در آینده، مطالعهٔ دقیق تر مغز ساوانت ها می تواند به درک عمیق تری از نحوهٔ ذخیره و فراخوانی اطلاعات منجر گردد و حتی درمان های نوی برای آسیب های مغزی فراهم کند. ایدهٔ اصلی این است که اگر مغز پس از ضربه می تواند خود را بازسازی کند، شاید بتوان با تحریک هدفمند نورون ها به وسیله روش هایی مانند تحریک مغناطیسی (Transcranial Magnetic Stimulation - TMS)، استعدادهای نهفته را به طور کنترل شده فعال کرد.
12. نگاه فلسفی: مرز میان نبوغ و تصادف
سؤال مهمی که از دل این پدیده بیرون می آید، این است که نبوغ ذاتی است یا قابل فعال سازی؟ اگر مغز می تواند پس از آسیب به چنین سطحی از خلاقیت برسد، شاید تفاوت میان انسان های معمولی و نوابغ در نحوهٔ استفاده از ظرفیت های خام فکری باشد نه در داشتن ساختاری متفاوت.
بعضی فیلسوفان علم این موضوع را شاهدی بر آن می دانند که فکر انسان شبکه ای انعطاف پذیر است و استعداد نه ذاتی بلکه قابل بیدارسازی است. اما هم زمان، این پرسش اخلاقی مطرح می گردد که آیا می توان یا باید با تحریک مصنوعی مغز، چنین استعدادهایی را ایجاد کرد؟ پاسخ فعلاً روشن نیست، اما پدیده هایی چون آماتو مرز میان علم و فلسفه را به چالش می کشند و ما را به تأمل دربارهٔ ظرفیت واقعی فکر خود دعوت می نمایند.
خلاصه
پدیدهٔ سندرم ساوانت اکتسابی پس از آسیب مغزی نشان می دهد که مغز انسان ساختاری ایستا نیست، بلکه سامانه ای زنده و بازسازمان دهنده است. مورد واقعی دِرِک آماتو نمونه ای کم نظیر از این پدیده است که در آن، ضربه ای به سر باعث فعال شدن مهارت موسیقایی پیچیده شد. از دید علوم اعصاب، این اتفاق نتیجهٔ فرآیندهایی مانند نوروپلاستیسیته و کاهش مهار عصبی است که موجب می شوند شبکه های نو بین نواحی شنوایی، حرکتی و ادراکی شکل بگیرند.
گرچه این پدیده بسیار نادر است، مطالعهٔ آن مرزهای شناخت ما از مغز را توسعه داده است. ساوانت ها به ما یادآوری می نمایند که درون هر فکری ذخایر ناشناخته ای از استعداد وجود دارد. از منظر روان شناسی، آنها نمونه هایی از سازگاری خلاق مغز با بحران هستند و از دید فلسفی، ما را به بازنگری در مفهوم نبوغ وا می دارند. در نهایت، این پدیده نه تنها داستانی شگفت انگیز دربارهٔ یک انسان است، بلکه درکی تازه از خود ما ارائه می دهد: مغزی که می تواند در لحظه ای از رنج، موسیقی بیافریند.
سؤالات رایج (FAQ)
1. سندرم ساوانت اکتسابی (Acquired Savant Syndrome) دقیقاً چیست؟
حالتی نادر است که پس از آسیب مغزی یا بیماری عصبی، فرد توانایی خارق العاده ای در یک زمینهٔ خاص پیدا می نماید، مانند موسیقی، نقاشی یا ریاضی.
2. آیا دِرِک آماتو واقعاً وجود دارد و موردش تأیید شده است؟
بله، مورد او به صورت مستند در آنالیز های بالینی ثبت شده و یکی از نمونه های شناخته شدهٔ ساوانت اکتسابی در دنیا است.
3. آیا همهٔ انسان ها چنین استعداد پنهانی دارند؟
به صورت بالقوه، مغز همهٔ انسان ها دارای ظرفیت های پردازشی گسترده است، اما فقط در شرایط خاص یا آسیب های نادر ممکن است این قابلیت ها فعال شوند.
4. آیا می توان با تحریک مغزی یا آموزش خاص چنین استعدادهایی را فعال کرد؟
در حال حاضر هیچ روش ایمنی و قطعی برای فعال سازی مصنوعی این مهارت ها وجود ندارد. کوشش های علمی در این زمینه در مرحلهٔ تحقیقاتی است.
5. آیا این پدیده خطرناک است یا مفید؟
در بیشتر موارد با آسیب های جدی همراه است و هرچند مهارت نو ممکن است شگفت انگیز باشد، عوارض شناختی و جسمی جدی هم دارد.
دکتر علیرضا مجیدی
پزشک، نویسنده و بنیان گذار وبلاگ خبرنگاران
دکتر علیرضا مجیدی، نویسنده و بنیان گذار وبلاگ خبرنگاران .
بیش از دو دهه در زمینه سلامت، پزشکی، روان شناسی و جنبه های فرهنگی و اجتماعی آن ها می نویسد و کوشش می نماید دانش را ساده اما دقیق منتقل کند.
پزشکی دانشی پویا و همیشه در حال تغییر است؛ بنابراین، محتوای این نوشته جایگزین ویزیت یا تشخیص پزشک نیست.
دربارهٔ علیرضا مجیدی در خبرنگاران