چرا تصویربرداری مغزی یک افسانه نیست؟ از فرنــولـــوژی تـــــا تصویربرداری مـــدرن

احتمالاً شما هم واژه‌ی فرنولوژی(1) (phrenology) را شنیده‌اید، واژ‌ه‌ای از عالمِ شبه‌علم(2) که حتی برای مقاصد نژادپرستانه و تعصب‌آمیز هم مورد استفاده قرار گرفته‌ است. در این نوشتار می‌خواهیم بدانیم فرنولوژی چیست و چرا بعضی از مردم تصور می‌کنند که روش‌های تصویربرداری عصبی مدرن، مانند fMRI، دنباله‌روی همان جمجمه‌خوانی منسوخ شده هستند؟

جمجمه‌خوانی هرگز روشی علمی نبوده است، حتی در قرن نوزدهم

این جایی بود که واقعیت‌ها متوقف و بازی حدس و گمان آغاز شد. ابتدا، گال و سایر جمجمه‌شناسان، 27 ویژگی مختلف ذهنی قابل اندازه‌گیری، مانند محتاط بودن، امید و تعجب را مطرح کردند که هرگز از لحاظ علمی مورد بررسی قرار نگرفته‌ بودند. به جای اینکه این صفات با دقت مورد بررسی قرار گیرند، به سادگی به عنوان مؤلفه‌های معنی‌دار و قابل اطمینان تلقی شدند.
ثانیاً، حتی اگرچه گال و همکارانش به شکل مغز علاقمند بودند، تنها قادر بودند شکل جمجمه را اندازه‌گیری کنند و فرض کنند که این همان مغز است یا حداقل به‌اندازه‌ی کافی مشابه آن است. هیچ یک از این مفروضات مطابق با استانداردهای علمی امروز و حتی آن زمان نبوده‌ است. بنابراین فرنولوژی هرگز روشی علمی نبوده است، حتی در قرن نوزدهم.
در واقع، ترکیبی از این مفروضات، زمینه‌ساز یک دستورالعمل بدشگون شد؛ به دنبال عجز و سرخوردگی فرنولوژی، مردم هزاران جمجمه را جمع‌آوری و اندازه‌گیری کردند و به دنبال الگوهایی بودند که در واقع، هیچ ارتباطی با صفات شخصیتی نداشتند. اگر تاریخ مسیر متفاوتی را در پیش می‌گرفت، شاید فرنولوژی به نوعی طالع‌بینی تبدیل می‌شد.
یک سرگرمی عجیب و غریب و هنوز هم محبوب، برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد شخصیت انسان‌ها، با جستجوی الگوهای طبیعی و کاملاً نامربوط متولد شد. این رویکرد خیلی زود بدشگون شد؛ تفاوت‌های ملاحظه شده بین جمجه‌ی قومیت‌ها اغراق‌آمیز بود و بهانه‌ای برای توجیه برتری سفیدپوستان شد. بر این اساس، سزار لمبروزو، یکی از بنیان‌گذاران جرم‌شناسی مدرن، استدلال کرد که بر اساس مطالعه‌ی جمجمه (فرنولوژی)، برخی از مردم اساساً جانی به دنیا می‌آیند و از روی شکل صورتشان می‌توان آنان را شناسایی کرد.

فیلم(Django Unchained (2013

روش علمی در زمان گال همان چیزی بوده که امروز هست.

فرنولوژی همواره از طرف جامعه‌ی علمی با درجات مختلفی از شک و تردید روبرو بوده‌ است. روش علمی در زمان گال همان چیزی بوده که امروز هست. در واقع، از قرن‌ها پیش، روش علمی در برابر تفسیرهای افراطیِ همبستگی‌های دروغین مقاومت کرده‌ است. فرنولوژی، روابط آماری را توصیف می‌کند که معنادار نیستند یا ناشی از علل دیگر هستند. به عنوان مثال، آسیب‌های ناشی از آتش‌سوزی با تعداد آتش‌نشانان موجود در صحنه ارتباط دارد. با این حال، این بدان معنا نیست که آتش‌نشانان باعث آسیب می‌شوند. هر چند، هر دو متغیر به یک علت زمینه‌ای ربط دارند(در این حالت، شدت آتش‌سوزی). یک مثال فوق‌العاده برای روابط آماری زمینه‌ای و فاقد هرگونه ارتباط مفهومی، می‌تواند نتیجه‌ای باشد که هر سال در بیشتر فیلم‌های نیکلاس کیج پخش می‌شود؛ “بیشتر مردم در استخرها غرق می‌شوند”.
در حال حاضر، محبوبیت جمجمه‌خوانی از بین رفته است و به عنوان یک روند مبهم و غیرمنطقی دیده می‌شود. گال اعتبارش را از دست داد و وقتی دید که دیگر حنایش رنگی ندارد، عرصه را ترک کرد و بقیه‌ی عمر خود را به عنوان یک پزشک متخصص سپری کرد. آن زمان، طرفداران ممتاز روش‌های او سرقت از گورهای مشهور را آغاز کرده‌ بودند تا از روی جمجمه یا بخش‌هایی از جمجمه دریابند که چه چیزی آدم‌های بزرگ را “بزرگ” می‌کند. صرف نظر از پیامدهای خوب یا بد آن، در فضای تاریک ایجاد شده توسط جمجمه‌خوانی، یک رشته‌ی مهم روانشناختی ظهور کرد. رشته‌ی عصب-روانشناختی (neuropsychology) دانشی است که رابطه‌ی بین پدیده‌های روانی و عملکرد مغز را بررسی می‌کند. در حال حاضر، هزاران دانشمند علوم اعصاب با استفاده از روش‌های تصویربرداری عصبی، مانند تصویربرداری رزونانس مغناطیسی عملکردی (fMRI)، به بررسی عملکرد مغز در انسان و حیوانات می‌پردازند. هدف آنها یافتن مکانیسم‌های عصبی ادراک، شناخت و عواطف در وضعیت عادی و در بیماری‌های مختلف است.

گال در حال بررسی سر یک خانم

چرا برخی از افراد fMRI را فرنولوژی مدرن می‌خوانند؟

بخشی از منازعات در مورد مفهوم نتایج روش‌های تصویربرداری عصبی، ناشی از همبستگی ذاتی است. یعنی که دانشمندان در طول آزمایشات مختلف fMRI، مناطق “روشن شده” را در صفحه‌ی‌ نمایش خود می‌بینند و شاید بدون هیچگونه مراجعه‌ای به معنی عمیق‌تر این رخداد در مورد عملکرد آن نواحی نتیجه‌گیری می‌کنند. شما احتمالاً شنیده‌اید که اغلب از آمیگدال (amygdala) به عنوان “مرکز ترس” مغز یاد می‌شود و اینکه زمانی که می‌ترسیم، فعال می‌شود. یا شما ممکن است شکنج دوکی شکل (fusiform face area) را به یاد داشته باشید که در صحنه‌ی آخرین فیلم جیمز باند (Spectre) به آن اشاره شده‌ است که هنگام شناسایی چهره‌ها فعال می‌شود. فعالیت هر یک از این مناطق مغز در حین انجام تکالیف خاصی بر روی اسکن fMRI قابل مشاهده است. زمانی که فقط ارزش اسمی این نواحی در مغز برجسته می شود، چندان دور از انتظار نخواهد بود که بخش‌های رنگی روی تصاویر صفحه‌ی مانیتور به عنوان نقشه‌های فرنولوژی مدرن تعبیر شوند. با این حال، چند دلیل برای قابل اعتماد بودن و علمی بودن fMRI وجود دارد. یکی از این دلایل، همگرایی روش‌شناختی (methodological convergence) است. آزمایش‌های تصویربرداری عصبی اغلب مناطقی را که ما از روی سطوح دیگر تحقیق در مورد آنها می‌دانستیم، بازنمایی می‌کنند. این بدان معنی است که داده‌های حاصل از مطالعات آسیب‌های مغزی، مدل‌های حیوانی یا سکته‌ی مغزی ممکن است همه به یک ناحیه‌ی مغز اشاره داشته باشند که با استفاده از تصویربرداری عصبی شناسایی شده‌اند. علاوه بر این، انواع روش‌های تصویر‌برداری عصبی قادر به مشاهده‌ی خواص بسیار متفاوتی از مغز هستند؛ ازجمله مصرف اکسیژن، جریان خون، پاسخ الکتریکی، حجم ماده‌ی خاکستری (gray matter) و اتصالات فیبری ماده‌ی سفید (white matter)
علاوه بر این، دانشمندان نه تنها می‌توانند آزمایش‌های خود را کنترل کنند و ببیند که چگونه این آزمایش‌ها فعالیت‌های مغز را تحت تأثیر قرار می‌دهند، بلکه برعکس آن نیز مقدور هست. با استفاده از تکنیک‌هایی مانند تحریک مغناطیسی درون جمجمه ای (TMS)، محققان می‌توانند به طور مستقیم فعالیت مغز را دستکاری کنند تا ببینند که تحریک بخشی از مغز چگونه رفتار یا ادراک را تغییر می‌دهد. TMS ابزاری است که از میدان مغناطیسی برای القاء الکتریسیته در منطقه‌ی خاصی از مغز استفاده می‌کند تا آن را فعال کند و اساساً رفتار سلول‌های عصبی آن ناحیه را کنترل می‌کند. به عنوان مثال، فعال کردن نورون‌ها در ناحیه‌ی دستِ قشر حسی-پیکری (somatosensory cortex)، باعث ایجاد حس لامسه در دست می‌شود، زیرا این منطقه‌ی مغز درک حس آن ناحیه را بر عهده دارد.
این امکان نیز وجود دارد که دانشمندان به گونه‌ای از تصویربرداری عصبی استفاده کنند که باز هم گمانه‌زنی در مورد ایجاد یک فرنولوژی مدرن را آغاز نماید. با استفاده از تصویربرداری رزونانس مغناطیسی MRI می‌توان به حجم ساختارهای مختلف مغز نگاه کرد، درست همان‌طور که قبلاً به حجم و اندازه‌ی جمجمه‌ها نگاه می‌شد!
اما جامعه‌ی علوم اعصاب مدرن سیستم‌هایی برای در امان ماندن از این دام‌ها فراهم نموده است. روش‌ها و معیارهای جدیدی برای پالایش و اعتبارسنجی فرضیه‌ها به عرصه آمده‌اند. فرآیند بررسی دقیق و موشکافانه‌ی ویراستاران علمی یک مقاله و به چالش کشیدن روش‌ها و مفروضات یک مطالعه قبل از انتشار آن، تقریباً طولانی‌تر از خود تحقیقات تصویربرداری عصبی بوده است. در سال‌های اخیر نیز راه حل‌های نوآورانه‌ی جدیدی برای رفع نتایج نامطلوب دیده شده‌ است. به عنوان مثال، گروه‌های پژوهشی مستقل زمان و تخصص خود را صرف شناسایی مسائل فنی یا مفهومی در روش‌های مورد استفاده‌ی محققان دیگر می‌کنند. علاوه بر این، به تازگی برخی از منتقدان تمام داده‌های برگرفته از مطالعات را درخواست می‌کنند، تا اطمینان حاصل شود که فرضیه‌های مورد تحقیق از واقعیت‌ها فاصله نمی‌گیرند. و مهم‌تر اینکه، اکنون می‌توان مجموعه‌ی کامل داده‌های تصویربرداری عصبی را منتشر کرد، طوری که به دیگران اجازه می‌دهد تا دوباره داده‌های تصویربرداری دریافتی را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند. توأم با اینکه ابزارهای تصویر‌برداری عصبی دقیق‌تر می‌شوند، جامعه‌ی تحقیقاتی اجرای معیارهای کنترل کیفیت را بیشتر دنبال می‌کند.
حال، آیا تصویربرداری عصبی صرفاً همان فرنولوژی مدرن است؟ خیر. اما درست همانطور که علوم اعصاب می‌تواند در مورد مغز اطلاعات زیادی به ما بدهد، تاریخ فرنولوژی می‌تواند در مورد این خطر به ما درس بزرگی بدهد که باورهای ما بر نتایج به دست‌ آمده از تحقیقات تأثیر نگذارد.

پانویس:
1. جمجمه‌خوانی (phrenology): مطالعه‌ی دقیق شکل و اندازه‌ی جمجمه به عنوان نشانگر احتمالی ویژگی‌های شخصیتی و توانایی‌های ذهنی.
2. شبه‌علم (pseudoscience): مجموعه‌ای از باورها یا شیوه‌ها که اشتباهاً مبتنی بر علم تلقی شود.

منبع: مجله مغز و شناخت، شماره 7، پاییز 1397

0
سیناپس
توسعه دهنده وب

بدون محدودیت به هزاران محتوای طبقه بندی شده، مقاله، کتاب‌، دوره‌ آموزشی، رویداد، اخبار، نوآوری و دستاوردهای حوزه علوم شناختی دسترسی پیدا کنید و به بزرگترین شبکه علوم شناختی کشور بپیوندید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سبد خرید
0