نوردهی بیش از حد علم نورون های آینه ای را تحریف کرد | مجله کوانتا

در تابستان 1991، عصب شناس ویتوریو گالیزه در حال مطالعه نحوه نمایش حرکت در مغز بود که متوجه چیز عجیبی شد. او و مشاور تحقیقاتی خود، جاکومو ریزولاتی، در دانشگاه پارما، در حال ردیابی نورون‌هایی بودند که هنگام تعامل میمون‌ها با اشیاء خاص فعال می‌شوند. همانطور که دانشمندان قبلا مشاهده کرده بودند، زمانی که میمون ها متوجه اشیاء شدند یا آنها را برداشتند، همان نورون ها شلیک کردند.

اما سپس نورون ها کاری را انجام دادند که محققان انتظارش را نداشتند. قبل از شروع رسمی آزمایش، گالیز اجسام را گرفت تا به یک میمون نشان دهد. در آن لحظه، فعالیت در همان نورون‌هایی که وقتی میمون اجسام را در دست گرفت، شلیک شده بود، افزایش یافت. این اولین باری بود که کسی مشاهده کرد که نورون ها اطلاعاتی را هم برای یک عمل و هم برای فرد دیگری که آن عمل را انجام می دهد رمزگذاری می کنند.

آن نورون‌ها آینه‌ای را به محققان یادآوری کردند: اعمالی که میمون‌ها مشاهده کردند از طریق این سلول‌های حرکتی عجیب و غریب در مغزشان منعکس می‌شد. در سال 1992، Gallese و Rizzolatti اولین بار توصیف سلول های موجود در مجله تحقیقات تجربی مغز و سپس در سال 1996 آنها را نام برد "نرون های آینه ای" در مغز.

محققان می‌دانستند چیز جالبی یافته‌اند، اما هیچ چیز نمی‌توانست آن‌ها را برای واکنش بقیه جهان آماده کند. در عرض 10 سال پس از کشف، ایده یک نورون آینه ای به مفهوم نادر علوم اعصاب برای تسخیر تصورات عمومی تبدیل شد. از سال 2002 تا 2009، دانشمندان در سراسر رشته‌ها به متداول‌کنندگان علم پیوستند تا این سلول‌ها را متحیر کنند و ویژگی‌های بیشتری را برای توضیح این سلول‌ها به آنها نسبت دهند. رفتارهای پیچیده انسانی as یکدلینوع دوستی، یادگیری، تقلید، اوتیسم و گفتار

پس از آن، تقریباً به همان سرعتی که نورون‌های آینه‌ای پیدا شدند، تردیدهای علمی در مورد قدرت توضیح‌دهنده‌ی آن‌ها به وجود آمد. در عرض چند سال، این سلول‌های مشهور در کشوی اکتشافات بیش از حد وعده داده‌شده و کمتر ارائه‌شده قرار گرفتند.

با این حال نتایج تجربی اولیه هنوز پابرجا هستند. نورون ها در قشر پیش حرکتی و نواحی مرتبط مغز رفتارهای آینه ای انجام می دهند. Gallese گفت، حتی اگر آنها به راحتی مقوله های گسترده ای از تجربیات انسانی را توضیح ندهند، نورون های آینه ای "زنده هستند و لگد می زنند." اکنون نسل جدیدی از دانشمندان علوم اعصاب اجتماعی در حال احیای کار بر روی سلول‌های رها شده هستند تا در مورد چگونگی رمزگذاری رفتار اجتماعی توسط نورون‌هایی با ویژگی‌های آینه‌ای در سراسر مغز تحقیق کنند.

ظهور و سقوط

بخشی از چیزی که در ابتدا در مورد نورون‌های آینه‌ای بسیار جذاب بود، این بود که به‌طور شگفت‌انگیزی در جای خود قرار نداشتند. در ناحیه ای از مغز که به برنامه ریزی حرکتی اختصاص داده شده بود، سلول هایی با ویژگی های منحصر به فرد وجود داشتند که در طول درک واکنش نشان می دادند. فراتر از آن، محققان پارما نتایج خود را به عنوان شواهدی برای آنچه در مغز به عنوان "درک عمل" شناخته می شود تفسیر کردند: آنها استدلال کردند که میمون ها می توانند آنچه را که فرد دیگری انجام می دهد شهودی درک کنند و این شهود در یک سلول حل می شود.

بنابراین، نورون آینه ای "راهی فوری در دسترس برای توضیح مکانیزمی است که کاملاً پیچیده تر است." لوکا بونینی، استاد روان زیستی در دانشگاه پارما که با مطالعه اصلی درگیر نبود. محققین که با این تفسیر گالوانیزه شده بودند، شروع به فرافکنی "درک" روی هر تعداد سلولی کردند که شبیه آینه به نظر می رسیدند.

هیاهوهای پرشور مطالعه نورون های آینه ای را منحرف کرد و شغل محققان را مختل کرد. در اوایل دهه 2000، دانشمند شناختی گریگوری هیکوک از دانشگاه کالیفرنیا، ایروین، متوجه شد که نورون‌های نواحی حرکتی مغز مرتبط با تولید گفتار زمانی فعال می‌شوند که شرکت‌کنندگان به سخنرانی گوش می‌دهند. در حالی که این یک یافته تکان دهنده نبود - هیکوک گفت: "این سیستم دقیقاً چگونه کار می کند" - دانشمندان دیگر شروع به مشاهده نتایج او از طریق یک لنز نورون آینه ای کردند. او می‌دانست که این نظریه نمی‌تواند در کارش اعمال شود. هنوز دیگران پیشنهاد کردند که وقتی شنوندگان گفتار را درک می‌کنند، نورون‌های قشر حرکتی آنچه را که می‌شنوند «آینه» می‌کنند.

هیکوک برای دفع علاقه‌مندان به نورون‌های آینه‌ای، در ابتدای صحبت‌های تحقیقاتی خود اظهار داشت که کار او هیچ ربطی به نورون‌های آینه‌ای ندارد - انتخابی که ناخواسته او را در مرکز بحث قرار داد. در سال 2009، سردبیر نشریه مجله علمی اعصاب شناختی هیکوک را برای نوشتن دعوت کرد نقد نظریه. او از گفتار به عنوان یک مورد آزمایشی برای رد این ادعای بزرگ استفاده کرد که نورون‌های آینه‌ای در قشر حرکتی به میمون اجازه می‌دهند تا اعمال دیگری را درک کند. هیکوک استدلال کرد، اگر یک مکانیسم عصبی واحد وجود داشته باشد که تولید یک عمل و درک آن عمل را رمزگذاری می کند، آسیب به آن مکانیسم باید از وقوع هر دو جلوگیری کند. Hickok پرونده ای از مطالعات را جمع آوری کرد که نشان می داد آسیب به مناطق تولید گفتار باعث اختلال در درک گفتار نمی شود. او نوشت، داده‌ها «به وضوح نشان می‌دهند که نظریه نورون آینه‌ای ادراک گفتار به هر شکل قوی نادرست است».

نقد بسیار مورد استناد به الف معامله کتاب و در سال 2015، دعوت به بحث عمومی Gallese در مرکز ذهن، مغز و آگاهی دانشگاه نیویورک. این زوج که برای اولین بار صحنه را به اشتراک گذاشتند، رقبای دوستانه ای بودند: دو دانشمند برجسته که دیدگاه های رقیب خود را با کمی تمسخر مبادله می کردند و به دنبال آن، لبخند بیش از آبجو

اگرچه آن رویارویی دوستانه بود، اما واکنش شدید به هیاهوی نورون های آینه ای عموماً چنین نبود. امروزه، گالزی از «تعصب»ی که در جامعه علمی با آن روبه‌رو بود، شگفت‌زده است. او گفت: «فکر نمی‌کنم هیچ کس به اندازه ما عمیقاً مورد بررسی قرار گرفته باشد. و تأثیر بر مطالعه آن سلول های مغزی عمیق بوده است. در سال‌هایی که از بحث دانشگاه نیویورک می‌گذرد، نورون‌های آینه‌ای چنین بوده‌اند کاهش یافته است از گفتمان علمی در سال 2013، در اوج تبلیغات، دانشمندان بیش از 300 مقاله با عنوان "نرون آینه ای" منتشر کردند. تا سال 2020، این تعداد به نصف کاهش یافت و به کمتر از 150 رسید.

نورون آینه ای، بازتعریف شد

این اپیزود یک مطالعه موردی است که نشان می‌دهد چگونه هیجان پیرامون ایده‌های خاص می‌تواند مسیر تحقیقات آنها را تغییر دهد. گالیز کاهش مطالعات روی نورون های آینه ای را به ترس جمعی و خودسانسوری نسبت داد. او گفت: «[محققان] می‌ترسند که اگر برچسب «نرون‌های آینه‌ای» را مطرح کنند، ممکن است مقاله رد شود.

در نتیجه، محققان اصطلاحات مختلفی را برای توضیح مکانیسم‌های آینه‌ای در مغز به کار گرفته‌اند - برای مثال «شبکه فعال‌سازی کنش». اصطلاح "نرون آینه ای" نیز مبهم شده است. در ابتدا تعریف آن مشخص بود: سلول موتوری بود که در حین حرکت و همچنین هنگام درک حرکت مشابه یا مشابه شلیک می کرد. هیکوک گفت، با این حال، از آنجایی که محققان این اصطلاح را برای توضیح پدیده های اجتماعی به کار گرفتند، این تعریف به حدی دشوار شد که به یک "نظریه آزمایش ناپذیر" تبدیل شد.

امروزه، پس از یک دوره سرد شدن، عصب‌شناسان اجتماعی در حال لایروبی سلول‌ها از لجن بیولوژیکی هستند. همانطور که به فراتر از نواحی حرکتی مغز نگاه می کنند، چیزی را پیدا می کنند که به طرز مشکوکی شبیه نورون های آینه ای است. سال گذشته، تیمی در دانشگاه استنفورد گزارش شده در سلول کشف نورون هایی که منعکس کننده پرخاشگری در موش ها هستند. این مجموعه سلولی هم زمانی که یک موش رفتار تهاجمی داشت و هم زمانی که دعوای دیگران را تماشا می کرد شلیک می شد. از آنجایی که سلول ها در هر دو زمینه فعال شدند، محققان پیشنهاد کردند که آنها نورون های آینه ای هستند.

امیلی وو، استادیار عصب‌شناسی در دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس، که در این تحقیق شرکت نداشت، می‌گوید: «این اولین نمونه‌ای بود که وجود نورون‌های آینه‌ای را در نواحی پیچیده مغز اجتماعی نشان می‌داد.

این یافته به الف می افزاید رو به رشد مدارک هنگامی که دو حیوان به طور اجتماعی با هم تعامل دارند، نورون های فراتر از قشر پیش حرکتی دارای ویژگی های آینه ای هستند. همین سلول ها در حین اعمال شخصی یا احساسات و در پاسخ به دیدن دیگران که همین تجربیات را دارند.

هیکوک گفت: از نظر فنی، طبق تعریف اولیه، این سلول‌ها نورون‌های آینه‌ای نیستند. با این حال، وو از تعاریف عرق نمی کند. او فکر می‌کند به جای بحث در مورد اینکه یک نورون آینه‌ای چیست و چیست، فهرست‌بندی ویژگی‌های عملکردی آینه‌ای که سلول‌ها را در هر کجای مغز که ممکن است وجود داشته باشند را مشخص کند، مهم‌تر است.

هدف توصیف این است که این نورون‌ها تا چه حد گسترده هستند و چگونه در سطح الکتروفیزیولوژیکی آن‌طور که منحصر به فرد هستند رفتار می‌کنند. با انجام این کار، این دانشمندان ابری از هیاهو را پاک می کنند تا این سلول ها را به شکل واقعی ببینند.

اصلاح: آوریل 2، 2024
جمله ای اصلاح شد تا روشن شود که وو شخصاً نورون های آینه ای را فهرست نویسی نمی کند.