نوزادان از چه زمانی می‌فهمند در این دنیا هستند؟ علم هنوز پاسخ قطعی ندارد!

به گزارش مجله خبری نگارمغز نوزادان در واکنش به صدا‌های غیرمنتظره سیگنال‌هایی تولید می‌کند که می‌توانند از شاخص‌های احتمالی آگاهی باشند.

هماهنگی میان شبکه‌های مغزی نوزادان شباهت‌هایی با الگو‌های مشاهده‌شده در بزرگسالان بیدار دارد؛ اما این شباهت به‌تنهایی اثبات‌کننده آگاهی نیست.

بررسی مغز جنین و نوزاد می‌تواند به درک بهتر زمان شکل‌گیری آگاهی و نقش آن در یادگیری و رشد انسان کمک کند.

نوزادان از چه زمانی آگاه می‌شوند؟ پژوهش‌های جدید علوم اعصاب نشان می‌دهند که مغز نوزادان از همان روز‌های نخست زندگی، نشانه‌هایی از فعالیت مرتبط با آگاهی دارد. برخی یافته‌ها حتی احتمال شکل‌گیری تجربه‌های آگاهانه پیش از تولد را مطرح می‌کنند. بااین‌حال، دانشمندان هنوز نمی‌دانند آگاهی دقیقاً چه زمانی پدید می‌آید و چگونه می‌توان وجود آن را به‌طور قطعی تشخیص داد.

تصور کنید دانشمندی شما را به دستگاهی متصل کرده است که تغییرات فعالیت مغزتان را تشخیص می‌دهد. او مجموعه‌ای از صدا‌ها را پخش می‌کند: ابتدا سه صدای بم پشت سر هم شنیده می‌شود و سپس یک صدای زیر به گوش می‌رسد. بعد اتفاق متفاوتی رخ می‌دهد و این بار چهار صدای بم پیاپی پخش می‌شوند.

دانشمند نیازی ندارد از شما بپرسد آیا متوجه تغییر شده‌اید یا نه. مغز ما معمولاً در واکنش به صدایی غیرمنتظره، سیگنالی کوتاه و مشخص تولید می‌کند.

پژوهش‌ها نشان می‌دهند این سیگنال می‌تواند شاخصی شگفت‌آور و قابل‌اعتماد برای بررسی آگاهی باشد. آگاهی وضعیتی پیچیده و رازآلود است که به توانایی فرد برای آگاه بودن از افکار خود و وجودش در جهان مربوط می‌شود. احتمال دارد برخی حیوانات نیز به درجاتی از آن برخوردار باشند. افرادی که در کما هستند، معمولاً هنگام شنیدن صدا‌های غیرمنتظره این سیگنال را تولید نمی‌کنند. همین موضوع درباره افراد خوابیده نیز صدق می‌کند.

اکنون خانواده‌ای را تصور کنید که نوزاد تازه‌متولدشده خود را به همان آزمایشگاه آورده است. صدا‌ها پخش می‌شوند. آیا مغز نوزاد نیز چنین سیگنالی تولید خواهد کرد؟ آیا این نوزاد که تکان می‌خورد و صدا‌های مختلفی از خود درمی‌آورد، آگاه است؟ از نظر بالقوه می‌دانیم که انسان می‌تواند موجودی آگاه باشد؛ اما مغز هنوز تکامل نیافته و توانایی‌های شناختی نوزاد محدود است. به همین دلیل، نوزادان دست‌کم به معنایی که درباره بزرگسالان به کار می‌بریم، آگاه به نظر نمی‌رسند.

بااین‌حال، وجود آگاهی در نوزادان یکی از موضوعات بحث‌برانگیز در دنیای علم است. پاسخ به این پرسش می‌تواند به حل یکی از سرسخت‌ترین معما‌های علمی کمک کند: آگاهی چیست، چگونه شکل می‌گیرد و از کجا می‌توان فهمید موجود دیگری آگاه است؟

اگر از پژوهشگران حوزه آگاهی بخواهید این مفهوم را تعریف کنند، احتمالاً تعریفی کلی، اما کاربردی ارائه خواهند داد. دکتر توپون آستین (Topun Austin)، متخصص نوزادان در دانشگاه کمبریج، می‌گوید: «آگاهی فرایندی است که در آن نسبت به آنچه از دنیای بیرون می‌آید پذیرا هستیم و این اطلاعات را با دنیای درونی خود ترکیب می‌کنیم تا حسی از اینکه چه کسی هستیم و کجا قرار داریم، شکل بگیرد.»

آستین می‌پذیرد که این تعریف توضیح نمی‌دهد چنین فرایندی چگونه اتفاق می‌افتد. هنوز مشخص نیست آگاهی دقیقاً در کجای مغز و در نتیجه فعالیت کدام نورون‌ها شکل می‌گیرد یا این ساختار پیچیده از سیگنال‌های عصبی چگونه احساس آگاه بودن از وجود خود در جهان را به وجود می‌آورد.

دانشمندان برای پاسخ به این پرسش‌ها نظریه‌های متعددی ارائه کرده‌اند؛ اما درباره اینکه کدام نظریه درست است، توافق چندانی وجود ندارد و انتظار نمی‌رود در آینده نزدیک نیز اجماعی شکل بگیرد. جوئل فرولیش (Joel Frohlich)، عصب‌شناس شناختی دانشگاه توبینگن آلمان، می‌گوید: «هیچ دیدگاه مورد توافقی که همه بر آن اتفاق‌نظر داشته باشند، وجود ندارد.»

چرا پژوهش درباره آگاهی نوزادان اهمیت بیشتری پیدا کرده است؟

اهمیت تحقیقات درباره آگاهی در سال‌های اخیر افزایش یافته است. برای مثال، پژوهشگران میلیون‌ها سلول مغزی انسانی با قابلیت عملکرد را به مغز موش‌ها پیوند زده‌اند. این اقدام بحث‌هایی را درباره احتمال ایجاد آگاهی در موش‌ها بر اثر چنین پژوهش‌هایی در آینده برانگیخته است.

فیلسوفان و الهی‌دانان نیز درباره این موضوع بحث می‌کنند که آیا هوش مصنوعی می‌تواند به آگاهی برسد و چگونه می‌توان این مسئله را به‌طور قطعی تشخیص داد.

در میان تمام این ابهام‌ها، یک واقعیت مورد توافق است: هر یک از ما دوره‌ای از زندگی را پشت سر گذاشته‌ایم که مغزمان هنوز به‌اندازه کافی رشد نکرده بود تا بتواند از آگاهی پشتیبانی کند؛ سپس وضعیت تغییر کرده است. آستین می‌گوید: «اگرچه نمی‌توانیم بگوییم نوزادان دقیقاً چه زمانی آگاه می‌شوند، اما از یک موضوع مطمئن هستیم: آنها آگاه خواهند شد.»

آستین و دیگر پژوهشگران در سال‌های اخیر بر همین دوره گذار تمرکز کرده‌اند. آنها با استفاده از فناوری‌های جدید تصویربرداری مغزی، فعالیت مغز نوزادان را با جزئیاتی بی‌سابقه بررسی می‌کنند. آزمایش‌ها فقط به پخش صدا‌های غیرمنتظره محدود نمی‌شوند؛ دانشمندان همچنین تلاش می‌کنند دریابند جنین پیش از تولد چه تجربه‌هایی دارد.

هدف این است که زمان شکل‌گیری کامل آگاهی مشخص شود. پژوهشگران امیدوارند با این کار، درک بهتری از نحوه عملکرد آگاهی در انسان و نقش آن در زندگی به دست آورند. فرولیش می‌گوید: «من واقعاً این موضوع را یکی از حوزه‌های مرزی علم آگاهی می‌دانم.»

چارلز داروین و نخستین تلاش‌ها برای درک آگاهی نوزادان

چارلز داروین در سال ۱۸۳۹، پس از پدر شدن، دفترچه‌ای برای ثبت مشاهدات خود باز کرد. او باور داشت مشاهده فرزندانش می‌تواند به درک پرسشی کمک کند که ذهنش را به خود مشغول کرده بود: «آگاهی چگونه آغاز می‌شود؟»

هنگامی که نخستین پسرش، ویلیام، متولد شد، داروین نظریه تکامل را پذیرفته بود. او معتقد بود ذهن انسان که از آگاهی برخوردار است، طی نسل‌های متعدد از غرایز ساده‌تر تکامل یافته است. داروین همچنین تصور می‌کرد همه کودکان در مراحل اولیه زندگی مسیر مشابهی را طی می‌کنند و مغز آنها از ساختار‌های ساده به مراکز پیچیده تفکر تبدیل می‌شود.

به همین دلیل، او از دوران نوزادی ویلیام و سپس دیگر فرزندانش، یادداشت‌های دقیقی درباره تغییرات کودکان در ماه‌های نخست زندگی ثبت کرد.

داروین در ابتدا رفتار‌هایی مانند «عطسه، سکسکه، خمیازه، کش‌وقوس آمدن و البته مکیدن و فریاد زدن» را که آنها را «حرکات غریزی» می‌نامید، ثبت می‌کرد. با رشد فرزندانش، رفتار‌های پیچیده‌تری نیز وارد یادداشت‌های او شدند؛ از جمله اینکه کودکان یاد گرفتند خود را در تصویر آینه تشخیص دهند، کلمات ساده بگویند و دستشان را به‌سوی اشیا دراز کنند.

داروین درباره دوره پیش از این مرحله نتیجه گرفت: «در کودکان بسیار خردسال هیچ اثری از آگاهی وجود ندارد.»

داروین تنها کسی نبود که چنین دیدگاهی داشت. پزشکان آن دوران نیز فرض می‌کردند نوزادان آگاه نیستند. این باور برای نسل‌ها بر نحوه مراقبت پزشکی از نوزادان تأثیر گذاشت.

برای مثال، در گذشته جراحی نوزادان بدون استفاده از داروی بیهوشی رایج بود. پزشکان نگران بودند که دارو‌ها به مغز در حال رشد آسیب برسانند. اگر نوزادان آگاه نبودند، چه نیازی بود آنها را بیهوش کنند؟ تا دهه ۱۹۸۰، پزشکان به‌طور معمول برای نوزادان تازه‌متولدشده بیهوشی انجام نمی‌دادند و تصور می‌کردند مزایای احتمالی این کار برای جبران خطرات آن کافی نیست.

نوزادان توانایی‌های شناختی بیشتری از آنچه تصور می‌شد دارند

با پیشرفت پژوهش‌ها درباره نوزادان، پزشکان نیز روش‌های مراقبت از آنها را تغییر دادند. تحقیقات جدیدتر نشان داده‌اند که نوزادان تازه‌متولدشده سیگنال‌های درد را در بخش‌های متعددی از مغز پردازش می‌کنند. این یافته نشان می‌دهد تجربه درد در نوزادان ممکن است به تجربه درد در کودکان بزرگ‌تر و بزرگسالان شباهت داشته باشد.

مطالعات دیگر نیز نشان داده‌اند که نوزادان مدت‌ها پیش از شروع صحبت کردن، قادر به انجام فرایند‌های شناختی شگفت‌آوری پیچیده هستند. آنها می‌توانند درک کنند که یک چهره چیزی فراتر از مجموع اجزای تشکیل‌دهنده آن است و حتی عملیات ریاضی ساده را در ذهن انجام دهند.

این یافته‌ها باعث شده‌اند دانشمندان احتمال دهند آگاهی زودتر از آنچه پیش‌تر تصور می‌شد، پدیدار می‌شود.

آزمایش صدا‌های غیرمنتظره برای بررسی آگاهی

دانشمندان برای بررسی این احتمال، از برخی روش‌هایی استفاده کرده‌اند که برای سنجش آگاهی در بزرگسالان به کار می‌روند. یکی از این روش‌ها، پخش صدا‌های غیرمنتظره است.

در آزمایشی در آلمان، پژوهشگران نوزادان تازه‌متولدشده را در گهواره‌ای مخصوص قرار دادند که حسگر‌هایی برای تشخیص تغییرات بسیار کوچک مغناطیسی در آن تعبیه شده بود. سپس هدفون‌هایی روی گوش نوزادان گذاشتند. هنگامی که ترکیب‌هایی از صدا‌های بم و زیر پخش شد، مغز نوزادان در واکنش به این صدا‌ها سیگنال‌های مشخصی تولید کرد.

کلودیا پاسوس-فریرا (Claudia Passos-Ferreira)، فیلسوف دانشگاه نیویورک، می‌گوید: «این موضوع نشان می‌دهد مغز نوزاد تازه‌متولدشده به شیوه‌ای بسیار نزدیک به عملکردی کار می‌کند که در مغز بزرگسالان مشاهده می‌کنیم.»

بااین‌حال، پاسوس-فریرا و دیگر پژوهشگران این یافته را مدرکی قطعی برای وجود آگاهی نمی‌دانند. در برخی آزمایش‌ها، سایر شاخص‌های مشخص آگاهی در نوزادان شناسایی نشدند. به همین دلیل، محققان آزمایش‌های متنوعی انجام می‌دهند تا مجموعه‌ای از شاخص‌های قابل‌اعتماد برای تشخیص آگاهی شناسایی کنند.

فرولیش می‌گوید: «اگر ببینیم بسیاری از شاخص‌ها به‌طور هم‌زمان ظاهر می‌شوند، می‌توانیم با اطمینان بیشتری نتیجه بگیریم که این دوره به زمان آغاز آگاهی مربوط است.»

نقشه‌برداری از مغز نوزادان با فناوری‌های جدید

برخی از امیدوارکننده‌ترین نتایج اخیر از پروژه گسترده‌ای در لندن با نام Developing Connectome Project به دست آمده‌اند. پژوهشگران برای اجرای این پروژه مجبور شدند دستگاه تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) را تغییر دهند.

در حالت معمول، افراد بزرگسال روی میزی دراز می‌کشند که وارد استوانه‌ای بزرگ می‌شود. مهندسان برای بررسی مغز نوزادان، گهواره کوچکی طراحی کردند که در یک انتهای آن کلاهکی پلاستیکی قرار داشت و می‌توانست فعالیت مغز نوزاد را تشخیص دهد.

تیم پروژه، اسکن مغزی صد‌ها نوزاد، از جمله نوزادان تازه‌متولدشده، را انجام داد. پژوهشگران علاوه بر تهیه نقشه‌های مغزی، فعالیت الکتریکی خودبه‌خودی مغز را نیز در جریان اسکن‌های ۱۵ دقیقه‌ای ثبت کردند.

لورینا ناسی (Lorina Naci)، عصب‌شناس کالج ترینیتی دوبلین، و همکارانش این داده‌ها را با جزئیات تحلیل می‌کنند. یکی از نشانه‌های آگاهی در بزرگسالان، فعال شدن هماهنگ بخش‌های مختلف مغز است. هنگام خواب یا بیهوشی، این ارتباط‌ها ممکن است از بین بروند.

تیم ناسی در پژوهش‌های اخیر خود دریافت که بخش‌های مختلف مغز نوزادان نیز به‌صورت هماهنگ فعال می‌شوند و شبکه‌هایی مشابه شبکه‌های مشاهده‌شده در مغز بزرگسالان بیدار تشکیل می‌دهند. این یافته نیز به‌عنوان نشانه‌ای احتمالی از آگاهی در مراحل اولیه زندگی در نظر گرفته می‌شود.

در همین حال، فناوری‌های جدید روند جمع‌آوری داده‌ها را سریع‌تر کرده‌اند. به‌جای قرار دادن نوزادان در دستگاه‌های اسکن، پژوهشگران می‌توانند کلاهک‌هایی روی سر آنها بگذارند که فعالیت مغز را با استفاده از امواج فراصوت یا نور بررسی می‌کنند.

آیا آگاهی پیش از تولد آغاز می‌شود؟

با افزایش نشانه‌های مرتبط با آگاهی در نوزادان تازه‌متولدشده، دانشمندان توجه بیشتری به وضعیت مغز جنین پیش از تولد نشان داده‌اند.

ناسی و همکارانش در برخی نوزادان نارس نیز شبکه‌هایی از نواحی فعال مغز را شناسایی کرده‌اند که می‌توانند با تجربه‌های آگاهانه مرتبط باشند. در همین حال، فرولیش و یکی از همکارانش جنین‌هایی را بررسی می‌کنند که هنوز در رحم مادر قرار دارند.

در این پژوهش، داوطلبان باردار شکم خود را روی دستگاهی قرار می‌دهند که قادر است میدان‌های مغناطیسی ضعیف تولیدشده به‌وسیله مغز جنین را شناسایی کند.

در حال حاضر، آگاهی پیش از تولد حتی از آگاهی نوزادان تازه‌متولدشده نیز رازآلودتر است. دانشمندان عموماً توافق دارند که آگاهی نمی‌تواند پیش از آن شکل بگیرد که مغز جنین به‌اندازه کافی رشد کرده باشد تا سیگنال‌های حسی را دریافت کند و آنها را به تجربه‌ای یکپارچه تبدیل سازد.

پیش از حدود هفته بیست‌وششم بارداری، ارتباط‌های عصبی موردنیاز برای این فرایند هنوز شکل نگرفته‌اند.

اما دانشمندان تنها می‌توانند درباره مدت‌زمان لازم برای شکل‌گیری این ارتباط‌ها پس از آن مرحله گمانه‌زنی کنند. در نظرسنجی‌ای که پاسوس-فریرا میان متخصصان انجام داد، بیشتر شرکت‌کنندگان بر این باور بودند که نوزادان هنگام تولد تا اندازه‌ای از آگاهی برخوردارند.

پاسوس-فریرا می‌گوید: «هنوز برخی افراد شکاک وجود دارند که فکر می‌کنند آگاهی در نوزادان دیرتر پدیدار می‌شود. آنها در اقلیت هستند، اما همچنان حضور دارند.»

آگاهی نوزادان چه چیزی درباره تکامل انسان به ما می‌آموزد؟

دانشمندان هم‌زمان با ترسیم نقشه شکل‌گیری آگاهی، امیدوارند درک بهتری از چگونگی تکامل آن در انسان به دست آورند.

برای کودکان و بزرگسالان، آگاهی نقشی حیاتی در برقراری ارتباط از طریق زبان و انجام فرایند‌های فکری پیچیده دارد. اما اگر مشخص شود نوزادان هنگام تولد یا حتی مدت‌ها پیش از آنکه بتوانند صحبت کنند یا برای آینده برنامه‌ریزی کنند، آگاه هستند، باید پذیرفت که آگاهی کارکرد‌های دیگری نیز دارد.

از دیدگاه ناسی، آگاهی می‌تواند به نوزادان کمک کند از همان لحظه ورود به جهان، محیط اطراف خود را معنا کنند. به بیان دیگر، این توانایی ممکن است «به آنها کمک کند از همان بدو تولد، مسیر یادگیری و رشد را با سرعت طی کنند.»

بااین‌حال، ناسی معتقد است درک آگاهی نوزادان ممکن است به تغییر نگاه ما به مفهوم آگاهی به‌طور کلی نیاز داشته باشد.

ناسی و همکارانش هنگام شمارش تمام تعاملاتی که بخش‌های مختلف مغز نوزاد در هر ثانیه با یکدیگر برقرار می‌کنند، به نتیجه‌ای شگفت‌آور رسیدند: مغز نوزاد در واقع از نظر این تعاملات می‌تواند پیچیده‌تر از مغز یک بزرگسال بیدار باشد.

ما معمولاً آگاهی را روی یک خط پیوسته تصور می‌کنیم که از حالت کاملاً ناآگاه تا حالت کاملاً آگاه امتداد دارد. مسیری که هر روز هنگام بیدار شدن و به خواب رفتن طی می‌کنیم نیز چنین به نظر می‌رسد. اما آیا ممکن است آگاهی ابعاد بیشتری داشته باشد و به شکل‌های متفاوتی از تجربه و وجود منجر شود؟

ناسی معتقد است نوزادان ممکن است هنگام تولد آگاه باشند، اما آگاهی آنها می‌تواند شکلی متفاوت داشته باشد؛ شکلی که آنها را نسبت به جهان پیرامون پذیراتر می‌کند.

او می‌گوید: «ایده این است که آنها ظرفیتی دارند که به آنها امکان می‌دهد محیط اطراف را به شیوه‌هایی بسیار غنی‌تر و متنوع‌تر درک کنند. ممکن است تجربه‌ای داشته باشند که با تجربه ما در بزرگسالی بسیار متفاوت باشد.»

جمع‌بندی: آگاهی نوزادان از چه زمانی آغاز می‌شود؟

پژوهش‌های جدید نشان می‌دهند مغز نوزادان از همان مراحل اولیه زندگی، نشانه‌هایی از فعالیت مرتبط با آگاهی دارد. واکنش به صدا‌های غیرمنتظره، هماهنگی میان بخش‌های مختلف مغز و شناسایی شبکه‌های عصبی فعال، از جمله یافته‌هایی هستند که این احتمال را تقویت می‌کنند.

بااین‌حال، هیچ‌یک از این نشانه‌ها به‌تنهایی ثابت نمی‌کنند که نوزاد تجربه‌ای آگاهانه دارد. زمان دقیق آغاز آگاهی همچنان مشخص نیست و احتمال شکل‌گیری آن پیش از تولد نیز به پژوهش‌های بیشتری نیاز دارد.

درک بهتر این فرایند نه‌تنها می‌تواند به شناخت رشد مغز کمک کند، بلکه ممکن است برداشت ما را از ماهیت آگاهی و نقش آن در یادگیری و تکامل انسان تغییر دهد.

اگر به تازه‌ترین یافته‌های علوم اعصاب و رشد مغز علاقه‌مند هستید، پژوهش‌های جدید درباره آگاهی نوزادان را دنبال کنید تا با یکی از مهم‌ترین پرسش‌های حل‌نشده علم بیشتر آشنا شوید.

سؤالات متداول

۱. نوزادان از چه زمانی آگاه می‌شوند؟

زمان دقیق آغاز آگاهی مشخص نیست. پژوهش‌های جدید نشانه‌هایی از فعالیت مرتبط با آگاهی را در مغز نوزادان تازه‌متولدشده شناسایی کرده‌اند و احتمال آغاز آن پیش از تولد نیز در حال بررسی است.

۲. آیا نوزادان تازه‌متولدشده آگاه هستند؟

برخی یافته‌ها نشان می‌دهند مغز نوزادان فعالیت‌هایی مشابه برخی الگو‌های مرتبط با آگاهی در بزرگسالان دارد؛ اما هنوز شواهد کافی برای نتیجه‌گیری قطعی وجود ندارد.

۳. دانشمندان چگونه آگاهی نوزادان را بررسی می‌کنند؟

پژوهشگران از روش‌هایی مانند ثبت واکنش مغز به صدا‌های غیرمنتظره، تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی، بررسی هماهنگی فعالیت بخش‌های مختلف مغز و اندازه‌گیری میدان‌های مغناطیسی ضعیف استفاده می‌کنند.

۴. آیا جنین پیش از تولد می‌تواند آگاه باشد؟

این احتمال هنوز قطعی نیست. دانشمندان معتقدند آگاهی به رشد کافی مغز و شکل‌گیری ارتباط‌های عصبی برای پردازش اطلاعات حسی نیاز دارد. این ارتباط‌ها پیش از حدود هفته بیست‌وششم بارداری هنوز وجود ندارند.

۵. چرا شناخت آگاهی نوزادان اهمیت دارد؟

این پژوهش‌ها می‌توانند به درک بهتر رشد مغز، فرایند یادگیری در ابتدای زندگی، ماهیت آگاهی و چگونگی تکامل آن در انسان کمک کنند. 

منبع: فوت و فن