مغز ما چگونه یاد می‌گیرد؟ مسیرهای عصبی چیستند؟

نویسنده: سید محمد مهدی حکیم

نظریه‌پرداز و مدرس مهندسی فکر

یادگیری و پیشرفت حاصل از آن یکی از مهم‌ترین موضوعات زندگی ماست. اگر یادگیری نباشد پیشرفتی نخواهد بود. ما هم نخواهیم بود. تمام زندگی ما متأثر از یادگیری ماست. نگاهی به زندگی خودتان بیندازید. از ساده‌ترین تا سخت‌ترین رفتار‌ها و تمام دانش شما به خاطر یادگیری وجود دارد. زمانی وجود داشت که شما هیچ یک از این رفتارها یا دانش‌تان را نداشتید. پس چگونه در وجود شما شکل گرفتند؟ همه و همه به خاطر یادگیری است.

یادگیری چیزی نیست که مدتی اتفاق بیفتد و دیگر تمام شود و ما تمام زندگی خودمان را بر اساس آموخته‌های گذشته پیش ببریم. یادگیری لحظه‌ای است و ما هر لحظه با دانش‌های جدید و مهارت‌های جدید آشنا می‌شویم و آن‌ها را به کار می‌بریم. به این ترتیب اهمیت یادگیری مشخص می‌شود. یادگیری چیزی است که زندگی ما لحظه به لحظه وابسته به آن است.

حال که اهمیت آن مشخص شد می‌خواهیم ببنیم یادگیری چگونه اتفاق می‌افتد؟ هر چند که در مهندسی فکر، مکانیزم یادگیری را بر اساس تفکر توضیح می‌دهیم ولی باید توجه داشته باشیم که مغز ما واسطه اساسی یادگیری است و بدون مغز یادگیری اتفاق نمی‌افتد.

در این مقاله به دنبال آن هستیم تا ببنیم هنگام یادگیری در مغز ما چه اتفاقاتی رخ می‌دهد و مغز ما چگونه یاد می‌گیرد.

یکی از نظریاتی که اخیرا شکل گرفته است و به آن استناد می‌شود مبحث مسیر عصبی در مغز است. بر اساس این نظریه و تحقیقات عصب شناسی، یادگیری وقتی اتفاق می‌افتد که یک مسیر عصبی شکل می‌گیرد. حال می‌خواهیم مسیر عصبی را بهتر بشناسیم. برای شناخت مسیر عصبی لازم است تا با برخی اصطلاحات و مفاهیم مرتبط با دانش عصب‌شناسی آشنا شویم.

۱. دستگاه عصبی:

در بدن جانوران به هماهنگی فعالیت‌های ماهیچه‌ها می‌پردازد و بر اعضای گوناکون بدن نظارت می‌کند و باعث ایجاد و توقّف ورودی‌های مربوط به حواس مختلف می‌شود. وظیفه کنترل اعمال بدن بر عهدهٔ دو سامانهٔ عصبی و غده‌ای درونی می‌باشد، که از این میان، سامانه عصبی، از یاخته‌ها (سلول‌ها)ی عصبی و یاخته‌های کمکی (غیر عصبی) تشکیل شده‌است.

به این ترتیب دستگاه عصبی، با ساختار و کار ویژه‌ای که دارد، در جهت ایجاد هماهنگی بین اعمال سلول‌ها و اندام‌های مختلف بدن تمایز و تکامل یافته‌است. خواص ویژه آن عبارت‌اند از تأثیرپذیری نسبت به محرک‌های خارجی، ایجاد یک جریان عصبی که نمایانگر تأثیر محرک است، هدایت جریان عصبی از یک نقطهٔ دستگاه به نقطهٔ دیگر و سرانجام انتقال آن از یک واحد عصبی به یک واحد دیگر.

۲. سلول‌های عصبی (نورورن‌ها، یاخته‌های انگیزش‌پذیر):

مراکز عصبی و همچنین شاخه‌های عصبی که از آن‌ها منشعب شده اند همه از سلول‌های عصبی و نورون‌ها ساخته شده‌اند. نورون‌ها از نظر شکل و اندازه باهم فرق دارند ولی همه آنها جسمی سلولی هستند که از آکسون و دندریت تشکیل شده اند. وقتی که هنگام بازی، توپی به سمت شما می آید، چشم شما باید با ماهیچه‌های دست و پا برای دیدن و گرفتن آن ارتباط برقرار کند. از طرف دیگر ماهیچه‌های شما باید با دستگاه گردش خون و تنفس شما ارتباط داشته باشد تا فعالیت آن زیادتر شده و غذا و اکسیژن بیشتری به سلول‌های ماهیچه‌ای برساند.

نورون‌‌ها از نظر عملکرد به  سه دسته تقسیم می‌شوند.

نورون‌های حرکتی پیام عصبی و دستورها را از مراکز فرماندهی (نخاع یا مغز) به سمت هدف که می‌تواند سلول ماهیچه و یا یک غده باشد منتقل می‌کند.

 نورون حسی همان نورونی است که در نخاع قرار دارد و پیام های حسی را به سمت مراکز فرماندهی (مغز) ارسال می‌کند.

نورون های رابط یا بینابینی به دو دسته تقسیم می شوند:

۱. نورون‌هایی که آکسون آن‌ها هرگز ماده خاکستری را ترک نمی‌کند و فاقد میلین هستند و فقط در ماده خاکستری ارتباط بین قسمت‌های مختلف را بر قرار می‌کند. به این نورون ها، نورون رابط ناحیه‌ای نیز گفته می‌شود.

۲.  نورون‌هایی که شبیه نورون‌های حرکتی بوده و پیام را از یک قسمت سیستم عصبی مرکزی به جای دیگر می‌برند. این نورون‌ها می‌توانند دارای میلین باشند. به این نورون‌ها ، نورون‌های رابط فرافکن گفته می‌شود.[۱]

۳. سلول‌های نوروگلی (یاخته‌های انگیزش‌ناپذیر):

این سلول‌ها در دستگاه عصبی وجود دارند ولی سلول عصبی نیستند یعنی انتقال پیام‌های عصبی را انجام نمی‌دهند بلکه وظیفه‌ آن‌ها حمایت از سلول‌های عصبی (نورون‌ها) است. گرچه این سلول‌ها کوچکتر از نورون‌ها هستند ولی از لحاظ تعداد ۵ تا ۱۰ برابر نورون‌ها هستند به‌طوری‌که نصف حجم مغز و نخاع را شامل می‌شوند. این حفاظت هم به طریقه فیزیکی و هم به طریقه شیمیایی است و همچنین مواد شیمیایی و غذایی مورد نیاز نورون‌ها را نیز فراهم می‌کنند.این سلول‌ها به ۴ دسته کلی تقسیم می‌شوند:

• آستروسیت‌ها
• الیگودندروسیت‌ها
• سلول‌های میکروگلی
• سلول‌های اپاندیم

۴. دستگاه عصبی مرکزی و محیطی:

دستگاه عصبی مرکزی از دو قسمت مغز و نخاع تشکیل شده‌است. مغز در داخل حفره جمجمه‌ای جای دارد نخاع نیز در داخل حفره نخاعی جای دارد و توسط ستون مهره‌ها حفاظت می‌شود. هم مغز و هم نخاع در داخل پوششی به نام مننژ قرار دارند و مایع مغزی نخاعی نیز فضای بین پرده‌های مننژ را پر کرده‌است.

دستگاه عصبی مرکزی از دو بخش ماده سفید و خاکستری تشکیل یافته‌است. ماده خاکستری حاوی سلول‌های عصبی و قسمت ابتدایی زواید آن‌ها است و ماده سفید حاوی الیاف عصبی است.

دستگاه اعصاب محیطی از اعصاب مغزی (Cranial nerves)، اعصاب نخاعی (Spinal nerves) و گره‌های مربوط به آن‌ها تشکیل شده‌است. اعصابی که از مغز و نخاع منشعب شده و ارتباط آن‌ها را با بخشهای مختلف بدن برقرار می‌کند.

۵. اجزای نورون‌ها:

نورون‌ها از نظر شکل و اندازه باهم فرق دارند ولی همه آن‌ها جسمی سلولی هستند که از آکسون و دندریت تشکیل شده‌اند.

هر نورون می‌تواند اطلاعات را از نورون دیگر یا از محیط دریافت و به نورون بعدی منتقل کند. نورون‌ها از نظر شکل متفاوت اند اما همهٔ آن‌ها تقریباً یک ساختمان دارند. جسم سلولی که از آن شاخه‌هایی به نام دندریت بیرون می‌آید بخشی از نورون است که جسم سلولی به وسیله آن پیام‌های عصبی را از نورون یا محیط دریافت می‌کند؛ و از انتهای آن رشته بلندی به نام آکسون منشعب می‌شود. آکسون‌ها پیام را به دندریت نورون بعدی منتقل می‌کنند و به این ترتیب پیام‌های عصبی به اعصاب مرکزی می‌رسند.

دور تا دور هر آکسون در طول مسیرش را سلول‌هایی می‌پوشانند که به آن‌ها سلول شوان Schwann cell می‌گویند (نوع محیطی سلو‌ل‌های محافظ). در هر یک میلیمتر طول هر آکسون حدود ده سلول شوان وجود دارد. این‌ها سلول‌های محافظ عصب هستند.

این سلول ها صفحه‌هایی را درست می‌کنند که به آن میلین (Myelin) می‌گویند. میلین مانند یک چسب نواری که دور حلقه مرکزی پیچیده شده دور آکسون میپیچد و به همین خاطر به آن غلاف میلین هم می‌گویند. وظیفه سلول شوان و غلاف میلین محافظت از آکسون و کمک به کارکرد و فعالیت صحیح آن است.

جسم سلولی دارای هسته و چند هستک، نوکلئوپلاسم یا شیرهٔ هسته و توده‌های کروماتین است. در ساختمان شیمیایی سیتوپلاسم، مقدار زیادی چربی وجود دارد. شبکه آندوپلاسمی، دانه‌های ریبوزوم، میتوکندری، دستگاه گلژی و لیزوزوم از اجزای دیگر سلول عصبی هستند. علاوه بر این، اجسام نیسل نیز دیده می‌شود که رنگ‌های قلیایی را به خود جذب می‌کند. این اجسام فقط در جسم سلولی و دندریت وجود دارد.

۶. سیناپس:

به محل اتصال بین نورون‌ها یا نورون‌ها با سایر سلول‌ها سیناپس می‌گویند. سطح قسمت‌های مختلف نورون همگی زمینه ایجاد سیناپس را دارند؛ بنابراین قسمتی از نورون می‌تواند با هر قسمتی از نورون بعدی سیناپس داشته باشد. شایع‌ترین سیناپس، سیناپس بین آکسون یک نورون با دندریت نورون بعدی است. به فضای بین این دو نورون، فضای سیناپسی می‌گویند. به نورونی که پیام عصبی (مثل درد، احساس گرسنگی و هر نوع پیام دیگری) را منتقل می‌کند، نورون پیش سیناپسی و به نورونی که پیام را دریافت می‌کند، نورون پس سیناپسی می‌گویند.

انتقال پیام از یک نوع نورون به نورون دیگر ممکن است شیمیایی باشد. یعنی پیام با انتقال مواد شیمیایی خاصی (میانجی‌های عصبی یا نوروترنسمیتر) منتقل شود یا ممکن است الکتریکی باشد. یعنی پیام به طریق الکتریکی بین دو نورون منتقل شود.

بعد از آشنایی با اصطلاحات مربوط به این درس، تعریف مسیر عصبی به این شکل خواهد بود:

وقتی که کار یا فعالیتی را تکرار می‌کنیم و بارها آن را انجام می‌دهیم، ارتباط آکسون‌ها و دندریت‌ها باهم قوی‌تر می‌شود و انتقال پیام‌های عصبی بهتر و راحت‌تر انجام می‌گیرد و حتی ارتباطات بیشتری هم شکل می‌گیرد و به این صورت پیام‌ها کامل‌تر منتقل می‌شوند. با رخ دادن این حالت (قوی‌تر شدن ارتباط و انتقال پیام بین نورون‌ها) انجام آن فعالیت راحت‌تر می‌شود و مهارت ما در آن زمینه افزایش پیدا می‌کند. یعنی دلیل افزایش مهارت ما و آسان‌شدن آن کار برای ما همین انتقال بهتر و قوی‌تر پیام‌هاست. با پیشرفت مسیرهای عصبی در واقع مهارت‌های ما بالا می‌رود.

به این ترتیب برای پیشرفت در هر مهارتی لازم است مسیر عصبی آن ساخته شود و پیشرفت کند.

مثال: راه رفتن، رانندگی، نوشتن، صحبت کردن، غذا خوردن و …. همه مهارت‌های عملی هستند که به مرور زمان در ما تقویت شده‌اند. چرا که ما آن‌ها را بیشتر و بیشتر انجام دادیم و مسیرهای عصبی آن تقویت شدند.

احساس سختی از کجا می‌آید؟

وقتی نسبت به هر فعالیتی احساس سختی می‌کنیم، به این معنی است که مسیر عصبی آن ضعیف است و باید برای قوی‌تر شدن آن مسیر تلاش کنیم. تنها راه قوی‌تر شدن مسیر عصبی، انجام آن فعالیت است و هیچ راه دیگه‌ای برای تقویت آن وجود ندارد. یعنی اگر به دنبال تقویت مهارت‌‌های رانندگی هستید، تنها باید بیشتر و بیشتر رانندگی کنید تا مسیر عصبی رانندگی تقویت شود. خیلی از انسان‌ها به خاطر همین سخت بودن، پا پس می‌کشند و تلاشی برای یادگیری آن مهارت نمی‌کنند در حالی که باید برای پیشرفت، دقیقا عکس این اتفاق رخ دهد. باید فعالیت مورد نظر را انجام دهید و شکست بخورید تا اینکه مسیرهای عصبی شما تقویت شوند. هر بار که فعالیتی را انجام می‌دهیم، مسیرهای عصبی را تثبیت و حتی تصحیح می‌کنیم چرا که خیلی وقت‌ها کاری را به اشتباه انجام می‌دهیم و تلاش ما این است که کار درست را انجام دهیم. اولین بار که کار درست را انجام می‌دهیم و آن را درک می‌کنیم، باید سعی کنیم دوباره همان کار را انجام دهیم تا مسیر عصبی بهتر شود. دقت کنید که برای یک کار هزاران مسیر عصبی شکل می‌گیرد چرا که هر فعالیت در واقع از هزاران فعالیت کوچک‌تر ساخته شده است.

در ابتدا این ارتباط و انتقال پیام‌ها چون سخت‌تر است، ما نیز احساس سختی نسبت به انجام آن فعالیت داریم. شکل‌گیری این ارتباط نیازمند مصرف انرژی است و همانطور که در مقالات دیگر گفتیم، مغز ما به دنبال این است که انرژی کمتری مصرف کند پس باید با این حالت مغز خودمان نیز مقابله کنیم و بر خلاف میل مغز عمل کنیم تا پیشرفت کنیم. ایجاد تغییرات جدید اکثرا از همین نوع هستند و به همین دلیل است که ایجاد بسیاری از تغییرات سخت است. در این حالت بهانه‌های مختلف به سراغ ما می‌آیند که از انجام کار جدید منصرف شویم. البته با تمرین می‌توانید بر این حالت غلبه کنید و مغز خود را فعال بار بیاورید تا جایی که مغز شما از تنبلی به چابکی برسد. در این رابطه در مقاله‌های دیگر صحبت می‌کنیم.

مثلا در مهارت رانندگی، گاز دادن،‌ کلاج گرفتن، ترمز گرفتن، تعویض دنده، نگاه به آینه‌ها، چراغ، کنترل سرعت، فرمان، عکس‌العمل در رانندگی و … هر کدام یک فعالیت هستند که مجموعه این فعالیت‌ّها مهارت رانندگی را شکل می‌دهد. پس هر کدام نیاز به مسیر عصبی جداگانه‌ای دارد. اگر شما خوب فرمان را کنترل کنید ولی بلد نباشید که به موقع ترمز بگیرید، به این معنی نیست که همه اینها یک مسیر عصبی هستند و این مسیر ناقص شکل گرفته بلکه هر کدام مهارتی جداگانه با مسیرهای عصبی جداگانه هستند. دوباره ممکن است هر کدام از مهارت‌ّهایی که بیان شد، به مهارت‌ّهای کوچک‌تر تقسیم شوند. مانند تعویض دنده که خود از ۶ یا هفت حالت تشکیل شده است و هر کدام از این حالت‌ها دوباره خودشان به مسیر عصبی جداگانه‌ای نیاز دارند. مثلا اگر بلد باشید فقط دو دنده عوض کنید به این معنی نیست که مهارت دنده عوض کردن را کامل بلد هستید و اگر در موقعیتی باشید که باید دنده ۴ یا دنده عقب را انتخاب کنید، به مشکل برخواهید خورد.

به همین ترتیب باز هم ممکن است هر کدام از این جزئیات از جزئیات ریزتری برخوردار باشند مثلا دنده عقب خود نیاز به رعایت چندین مسأله جزئی دیگر دارد و هر کدام از این مسائل خود به مسیر عصبی خاصی نیاز دارند. چرا که هر کدام یک رفتار و عکس‌العمل هستند.

به ‌این ترتیب، مجموعه مسیرهای عصبی که در تمرین رانندگی شکل گرفت، شما را تبدیل به یک راننده ماهر می‌کند که در هر لحظه از رانندگی از یک یا چند مسیر عصبی استفاده می‌کنید و به اصطلاح انتقال پیام‌های عصبی از این مسیرها در حال رخ دادن است.

مسیرهای عصبی بسیار زیاد

به غیر از ضعیف بودن ارتباط بین نورون‌ها، از دیگر دلایل سخت بودن انجام مهارت‌های مختلف در ابتدا این است که هر مهارت به مسیرهای عصبی بسیار زیادی نیاز دارد و تا اینکه هر کدام از این مسیرها شکل‌بگیرند زمان و فعالیت‌های زیاد و متناسب با آن نیاز است و ما باید برای شکل‌گیری هرکدام از این مسیرهای عصبی تلاش کنیم. مثلا لازم است تا هزار مسیر عصبی شکل بگیرد و طبیعی است که شکل‌دادن این هزار مسیر عصبی نیاز به انرژی فراوانی دارد. بنابراین در یک مهارت مانند رانندگی در ابتدا باید خیلی حواسمان را جمع کنیم و حواسمان به هزار جا باشد چرا که هزار مسیر عصبی برای رانندگی نیاز است و ما آن‌ها را هنوز نداریم.

یک نکته دیگر درباره تغییر عادت‌ها و رفتارهاست. وقتی مسیر عصبی یک رفتار شکل گرفت و قوی شد، طبیعی است که انجام رفتار با یک مسیر عصبی جدید بسیار سخت‌تر از شکل دادن یک مسیر عصبی از ابتداست. چرا که دوباره باید یک تغییر در رفتار ایجاد کرد و این رفتار چون قبلا انجام نشده است نیاز به مسیر عصبی جدید دارد. و وقتی ما با یک موقعیتی مواجه می‌شویم که مسیر عصبی خاصی برای آن شکل گرفته است،‌ و به دنبال انجام یک رفتار جدید هستیم (که مسیر عصبی آن هنوز شکل نگرفته است) طبیعی است که به سمت رفتار راحت‌تر تمایل داشته باشیم و دلیل آن هم نبود مسیر عصبی متناسب با رفتار جدید است. مسیر عصبی موجود انرژی کمتری نیاز دارد و به همین علت راحت‌تر است. شاید ما حواسمان نباشد که مغز ما چقدر انرژی مصرف می‌کند و به همین علت متوجه ریشه اصلی این مسأله نیستیم. (البته در باره این قسمت می‌توانیم نکات زیادی را مطرح کنیم که الان به آن‌ّها نخواهم پرداخت). عادت‌ها همان مسیرهای عصبی هستند که شکل‌ گرفته‌اند و البته قوت و ضعف آن‌ّها تغییر می‌کند. برای همین اگر به دنبال ترک یک عادت هستید دو کار باید انجام دهید. مسیر عصبی یک رفتار جدید را درست کنید و هم اینکه آن کار را دیگر انجام ندهید تا مسیر عصبی آن ضعیف شود. [۲]

برای اینکه ما با تسلط کافی و به راحتی فعالیتی را انجام دهیم نیاز به این خواهیم داشت که ۲۱ روز یا به عبارتی ۳ هفته فعالیتی را انجام دهیم و تحقیقی که در دانشگاه هاروارد انجام شده که اگر یک فعالیت ۲۰ ساعت انجام شود ما در آن فعالیت مسلط خواهیم شد و اگر ما ۱۰ هزار ساعت فعالیتی را انجام دهیم در آن حیطه متخصص خواهیم شد.

با توجه به توضیحات بیان شده، قسمت بزرگی از یادگیری‌های مهارتی و عملی، شکل‌گیری مسیرهای عصبی است و به این ترتیب مغز ما یک فعالیت را می‌تواند مدیریت کند.

نکته تکمیلی و مهم: مسیرهای عصبی مربوط به مهارت‌های ما هستند نه دانش ما. دانش و آگاهی مبحث مجزایی است که نباید با مهارت اشتباه گرفته شود.

نکات تکمیلی مسیر عصبی و رابطه آن با تفکر را در مقاله‌ای دیگر توضیح خواهم داد.

منابع:

fa.wikipedia.org/wiki/دستگاه_عصبی

Migna.ir/ آشنایی با سلول‌های عصبی و انواع آن

Tebyan.net/انواع سلو‌ل‌های عصبی

[۱] .از نظر ظاهری: بر اساس شکل ظاهری نورون‌ها را به تک قطبی، تک قطبی کاذب، دوقطبی، چندقطبی تقسیم‌بندی می‌کنند. در نورون تک قطبی، از یک قسمت سلولی یک شاخه خارج می‌شود و بعد به چند شاخه تقسیم می‌گردد. در نورون تک قطبی کاذب: قسمت خارج شده از سلول به دو شاخه تقسیم می‌شود و به شکل T  در می‌آید. در نورون‌های چند قطبی نیز چندین شاخه از آن ها خارج می‌شود.

 از نظر میلین‌دار بودن یا نبودن و قطر به سه دسته تقسیم‌بندی می‌شوند:  نورون‌های میلین‌دار A که دارای بیشترین قطرند و بیشترین سرعت انتقال پیام را نیز دارند. نورون‌های میلین‌دار B  که در سیستم عصبی خودکار دیده می‌شوند. نورون‌های بدون میلین C که کمترین قطر را داشته و در نتیجه کم‌ترین سرعت را نیز دارا می باشند

[۲] . دلیل دیگر سختی بعضی کارها انرژی بالایی است که مصرف می‌کنند و مغز ما در برابر آن مقاومت می‌کند و در این حالت ما احساس سختی می‌کنیم و باید برای انجام آن فعالیت با مغز خودمان نیز مقابله کنیم. یعنی مغز نمی‌خواهد و ما می‌خواهیم و این تعارض یک سختی را به وجود می‌آورد. انگار که به مغز خودمان می‌گوییم انرژی بسوزان و مغز می‌گوید که نمی‌خواهم. تا اینکه بدن را حالتی قرار می‌دهیم که مغز مجبور به مصرف آن انرژی می‌شود. بعد از مدتی اگر این فعالیت با انرژی بالا را انجام ندهیم دوباره مغز سریعا به حالت کرختی برمی‌گردد تا انرژی کمتری مصرف کند. برای همین باید مغز را تمرین دهیم و همیشه در حالت تمرین باقی بمانیم وگرنه پسرفت خواهیم کرد.