عجایب بدن انسان: کشف شگفتیهای نهفته در وجود ما
بدن انسان دنیایی از رازها و شگفتیهاست که هرچه بیشتر آن را بشناسیم، باز هم غافلگیر میشویم. این پیکره پیچیده با میلیاردها سلول و واکنش هماهنگ، تواناییهایی فراتر از تصور دارد. از مغز انسان که در هر لحظه پردازشهای بیشماری انجام میدهد تا سیستم ایمنی که چون نگهبانی نامرئی از ما دفاع میکند، هر بخش از بدن عملکردی شگفتانگیز دارد. در این مقاله با لحن ساده و قابلفهم، به برخی از عجیبترین جنبههای بدن انسان میپردازیم. خواهیم دید چگونه مغز ما انرژی یک لامپ را تولید میکند، چرا خواب برای حافظه و خلاقیت حیاتی است، قلب چطور شبانهروز بدون توقف میتپد، پوست چه نقشهای جالبی دارد و سیستم ایمنی چگونه بیوقفه از ما محافظت میکند. همچنین با نکاتی دربارهی رشد استخوانها، ظرفیت حیرتآور حافظه و دامنهی حواس انسان (که فراتر از پنج حس معروف هستند) آشنا میشویم. آمادهاید تا با عجایب بدن خود بیشتر آشنا شوید؟
مغز انسان؛ فرماندهی پرانرژی و بیخستگی بدن انسان
مغز انسان مرکز فرماندهی بدن و اعجابانگیزترین اندام ماست. این تودهی حدوداً ۱٫۵ کیلویی چنان پیچیده عمل میکند که دانشمندان هنوز همهٔ اسرار آن را کشف نکردهاند. مغز ما متشکل از نزدیک به ۸۶ میلیارد نورون است که هر کدام میتوانند با هزاران نورون دیگر در ارتباط باشند. این شبکه عظیم عصبی، تمام حسها، حرکات و افکار ما را کنترل و پردازش میکند. نکته شگفتانگیز اینجاست که با وجود حجم کوچک خود، مغز حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد از اکسیژن و انرژی کل بدن را مصرف میکند. در واقع مغز به تنهایی آنقدر انرژی الکتریکی تولید میکند که بتوان یک چراغ کوچک را روشن کرد – چیزی حدود ۲۳ وات برق در حالت بیداری! این مصرف بالای انرژی نشان از فعالیت بیوقفه مغز دارد، حتی زمانی که در حال استراحت هستیم.
مغز انسان علاوه بر پرمصرف بودن، در مسیر رشد نیز شگفتی میآفریند. اندازه مغز یک نوزاد در اولین سال زندگی سه برابر میشود و تا حدود ۲۵ سالگی به رشد کامل میرسد. این رشد سریع در سالهای آغازین زندگی، پایههای یادگیری و تکامل ذهنی ما را یمی از ساختار مغز را چربی تشکیل میدهد و آب نیز بخش قابل توجهی از آن است. شاید برایتان جالب باشد که مغز برخلاف بسیاری از اندامها گیرنده درد ندارد؛ به همین دلیل در عملهای جراحی مغز، بیمار میتواند هوشیار باشد زیرا خود مغز دردی حس نمیکند. این ویژگی به جراحان امکان میدهد حین عمل از همکاری بیمار برای بررسی عملکرد مراکز مختلف مغز بهره بگیرند.
یکی دیگر از عجایب مغز، ظرفیت حافظه آن است. جدیدترین پژوهشها نشان میدهند که حافظهٔ مغز انسان میتواند در حد یک پتابایت اطلاعات ذخیره کند. برای درک این رقد یک پتابایت برابر یک میلیون میلیارد بایت است! چنین حجمی معادل فضایی است که برای ذخیرهسازی تمام اطلاعات اینترنت نیاز است. این بدان معناست که مغز ما توان بالقوهای برای حفظ حجم عظیمی از دادهها و خاطرات دارد. البته در عمل، عوامل مختلفی مانند نوع و اهمیت اطلاعات، تکرار و توجه ما تعیین میکند چه چیزهایی را به یاد بسپاریم. مکانیزم فراموشی نیز خود نعمتی برای مغز است؛ حذف اطلاعات اضافی یا خاطرات دردناک به ما کمک میکند بتوانیم روی مسائل مهمتر تمرکز کنیم و زندگی روانتری داشته باشیم. جالب است بدانید روشهای تقویت حافظه مانند تصویرسازی ذهنی یا بلند خواندن مطالب واقعاً موثر هستند. مثلا بلند خواندن یک کلمه، شانس به خاطر سپردن آن را در حافظه بلندمدت افزایش میدهد. مغز هنگام بلند خواندن، با درگیر کردن همزمان چند حس (بینایی، شنوایی و حس حرکت دهان) ردپای قویتری از آن مطلب ثبت میکند.
مغز انسان علاوه بر ذخیره و پردازش اطلاعات، در خلاقیت و یادگیری نیز بیهمتاست. هر شب که میخوابیم، مغز مشغول دستهبندی خاطرات و تثبیت آموختههای روز است. مطالعات نشان داده اگر خواب کافی و عمیق نداشته باشیم، توان یادگیری روز بعد تا ۴۰٪ کاهش مییابد. همچنین مغز در خلال خواب فعالانه سموم و پسماندهای سلولی را پاکسازی میکند؛ فرآیندی که برای سلامت طولانیمدت سلولهای عصبی حیاتی است. بنابراین برای داشتن مغزی سرحال و حافظهای قوی، خواب کافی نقشی کلیدی دارد (در بخش بعدی بیشتر به خواب میپردازیم).
در یک کلام، مغز ما یک ابررایانه زنده و پویاست که بیوقفه کار میکند. از حل مسائل پیچیده گرفته تا ثبت کوچکترین تصاویر و عواطف، همه را همین اندام نرم و خاکستری انجام میدهد. دانشمندان علوم اعصاب هر روز بیش از پیش به عظمت کارکردهای مغز پی میبرند. اگرچه هنوز رازهای بسیاری درباره مغز ناگشوده مانده، همین دانستههای کنونی نیز احترام ما را نسبت به این فرمانده بدن برمیانگیزد. فعالیت الکتریکی پیوسته، ساختار انعطافپذیر و قدرت انطباق مغز با شرایط جدید (که به آن نوروپلاستیسیتی میگویند) از مغز یک اندام حقیقتاً شگفتانگیز ساختهاند. پس دفعه بعد که به راهحل خلاقانهای فکر کردید یا خاطرهای قدیمی را به یاد آوردید، به یاد بیاورید که مغز شما در پس این معجزه عمل میکند. مغز انسان بیشک یکی از بزرگترین عجایب خلقت است.
شگفتیهای خواب؛ مرمت مغز بدن انسان و جهش خلاقیت در سکوت شب
خوابیدن را میتوان یکی از اسرارآمیزترین رفتارهای بشر دانست. ما نزدیک به یکسوم عمر خود را در خواب میگذرانیم، در حالی که تا چند دهه پیش دانش اندکی درباره فواید دقیق خواب داشتیم. امروزه مشخص شده است که خواب صرفاً استراحت غیرفعال بدن نیست، بلکه مرحلهای حیاتی برای سلامت جسم و ذهن است. مغز در هنگام خواب حتی از زمان بیداری نیز فعالتر است و در پسزمینه مشغول تنظیم و تعمیر سیستمهای مختلف بدن میباشد. طی خواب شبانه، مغز اطلاعات جدید را که در طول روز آموختهایم تثبیت میکند و خاطرات کوتاهمدت را به حافظه بلندمدت منتقل میسازد. حتماً برایتان پیش آمده که پس از یک خواب خوب شبانه، مطلبی را که شب قبل مطالعه کرده بودید بهتر به خاطر آورید. این تصادفی نیست؛ خواب با کیفیت شبانه حافظه و یادگیری را تقویت میکند.
خواب انسان دارای مراحلی است که به دو دسته کلی خواب REM (با حرکات سریع چشم) و خواب NREM (بدون حرکت سریع چشم) تقسیم میشوند. در مراحل عمیق خواب NREM، بدن در آرامترین و سنگینترین حالت خود قرار دارد و ترشح هورمونهای رشد آغاز میشود. پس از آن مغز وارد خواب REM میشود که مرحله رویابینی است. نکته عجیب اینجاست که در خواب REM فعالیت الکتریکی مغز شبیه حالت بیداری یا حتی بیشتر از آن است. در این مرحله، عضلات بزرگ بدن به طور موقت فلج میشوند تا ما رویاهای خود را عملی نکنیم (مثلاً در خواب میدویم اما بدن ما روی تخت بیحرکت میماند). خواب REM برای پردازش احساسات و تثبیت حافظه بسیار مهم است. اگر کسی به اندازه کافی خواب REM نداشته باشد، ممکن است دچار مشکلات تمرکز و حافظه در روز بعد شود.
علاوه بر تقویت حافظه، خواب بر خلاقیت نیز اثر مثبتی دارد. حتماً شنیدهاید که برخی ایدههای ناب در خواب یا چرت نیمروزی به ذهن مخترعان و هنرمندان رسیده است. پژوهشهای جدید این پدیده را تأیید میکند. دانشمندان کشف کردهاند ورود کوتاهمدت به مرحله اولیه خواب (مرحله بین خواب و بیداری) میتواند جرقههای خلاقیت را روشن کند. در یک مطالعه، افرادی که فقط حدود ۱۵ ثانیه پس از شروع خواب بیدار میشدند، در حل مسائل خلاقانه عملکرد بهتری داشتند. به نظر میرسد در آستانه ورود به خواب، مغز ما ارتباطات بدیعی بین ایدهها برقرار میکند که در حالت کاملاً هوشیار کمتر رخ میدهد. این یافته شاید توضیح دهد چرا چرتهای کوتاه گاه باعث میشوند با راهحل یا الهامی تازه بیدار شویم.
خواب همچنین زمانی است که بدن به تعمیر و تنظیم خود میپردازد. در مراحل عمیق خواب، ترشح هورمون رشد افزایش مییابد و فرآیند ترمیم بافتها سرعت میگیرد. ماهیچهها که در طول روز فعالیت کردهاند در شب بازسازی میشوند و مغز مواد زائد تولیدشده را از طریق سیستم گلیمفاتیک دفع میکند. جالب است بدانید دانشمندان دریافتهاند کمخوابی مزمن میتواند احتمال بیماریهایی مثل آلزایمر را افزایش دهد چون مغز فرصت کافی برای دفع پروتئینهای مضر (مانند آمیلوئیدها) پیدا نمیکند. به همین دلیل خواب کافی نه تنها برای عملکرد روزمره، بلکه در درازمدت برای حفظ سلامت مغز ضروری است.
چه مدت خواب نیاز داریم؟ نیاز به خواب با افزایش سن کاهش مییابد. نوزادان ممکن است تا ۱۶ ساعت در شبانهروز بخوابند، در حالی که نوجوانان حدود ۸ تا ۱۰ ساعت و بزرگسالان به طور متوسط به ۷ تا ۸ ساعت خواب باکیفیت نیاز دارندfa.wikipedia.org. البته کیفیت خواب نیز مهم است. داشتن چرخههای کامل خواب (عبور از مراحل NREM سبک به عمیق و سپس REM) لازم است تا فرد پس از بیداری احساس شادابی کند. عوامل مختلفی همچون نور صفحه نمایش قبل از خواب، مصرف کافئین در ساعات پایانی روز و استرس میتوانند ریتم طبیعی خواب را مختل کنند. برای داشتن خوابی عمیق و مفید، توصیه میشود شبها در ساعت نسبتاً ثابتی به رختخواب برویم، محیط خواب را تاریک و خنک نگه داریم و از مصرف غذاهای سنگین یا مواد محرک قبل از خواب خودداری کنیم.
بدن ما حین خواب نیز هوشمندانه عمل میکند. برای مثال هنگامی که دراز میکشیم، ضربان قلب و سرعت تنفس کاهش مییابد تا انرژی ذخیره شود. دمای بدن در نیمهشب به پایینترین حد خود میرسد. برخی تحقیقات حتی نشان میدهند که مرحله رویابینی به ما کمک میکند تجربیات عاطفی را پردازش کنیم و به نوعی روان ما را آرام میکند. به بیان شاعرانه، خواب هدیهای طبیعی است که ذهن و جسم خسته ما را تسکین میدهد و برای روز بعد آماده میسازد.
بنابراین خواب را دستکم نگیریم. این رفتار به ظاهر ساده، نقشی کلیدی در حفظ سلامت مغز و بدن دارد اگر به یادگیری بهتر، خلقوخوی پایدارتر و حتی تقویت سیستم ایمنی خود میاندیشیم، باید خواب شبانهٔ کافی و با کیفیت را در اولویت قرار دهیم. همانطور که ضربالمثل قدیمی میگوید: “خواب دم صبح نعمت است” – چرا که واقعاً در ساعتهای پایانی شب است که مراحل عمیق و مفید خواب اتفاق میافتند و بدن ما بیشترین سود را میبرد. عجیب اما واقعی: ما با خوابیدن، نیمی از زندگی خود را درحال سکون میگذرانیم اما همین سکون تضمین حرکت پربازده نیم دیگر عمر ماست.
قلب؛ تپندهی خستگیناپذیر و موتور زندگی بدن انسان
قلب انسان یک ماهیچه شگفتآور است که از لحظه شکلگیری در رحم تا آخرین ثانیههای عمر، بیوقفه میتپد. این اندام مخروطیشکل که در میانهٔ سینه ما جای گرفته، وظیفهی به گردش درآوردن خون در سراسر بدن را بر عهده دارد. هر ضربان قلب معجزهای کوچک است؛ دریچههایی باز و بسته میشوند، عضلات دیواره قلب منقبض و منبسط میگردند و خون را به درون رگها پمپ میکنند. قلب یک انسان بالغ به طور متوسط حدود ۱۰۰ هزار بار در شبانهروز میتپد. این یعنی بیش از ۳۵ میلیون ضربان در سال و در طول یک عمر معمولی (۷۰-۸۰ سال)، بیش از ۲٫۵ میلیارد ضربان! تصور کنید دستگاهی مکانیکی را که چنین تعداد دفعاتی کار کند؛ به سرعت مستهلک میشود. اما قلب با ساختار ویژه خود چنین کاری را به خوبی انجام میدهد و خود را ترمیم و تقویت میکند تا ما زنده بمانیم.
حجم کاری که قلب انجام میدهد باورنکردنی است. این تلمبهی قدرتمند در هر دقیقه حدود ۵ تا ۶ لیتر خون را به گردش درمیآورد و در یک شبانهروز نزدیک به ۸ هزار لیتر خون را جابهجا میکند. کافی است بدانیم بدن ما دارای شبکهای بالغ بر ۱۶۰ هزار کیلومتر رگ خونی است (در بزرگسالان) – طولی معادل چهار برابر دور کره زمین! قلب باید خون را به دورترین مویرگهای نوک انگشتان پا و بالای سر پمپ کند. چنین کاری نیازمند هماهنگی دقیق و نیروی زیادی است که قلب به لطف عضلهی ویژهی خود (عضله قلبی) از عهده آن برمیآید. این عضله برخلاف عضلات اسکلتی بدن هرگز خسته نمیشود و بدون توقف کار میکند.
قلب انسان از چهار حفره (دو دهلیز در بالا و دو بطن در پایین) تشکیل شده است. خون کماکسیژن از سراسر بدن وارد دهلیز راست شده، به بطن راست میرود و از آنجا به ششها پمپ میشود تا اکسیژنگیری کند. سپس خون اکسیژندار از ششها به دهلیز چپ و بطن چپ بازگشته و نهایتاً از طریق سرخرگ آئورت به کل بدن فرستاده میشود. این چرخه به ظاهر ساده، با نظمی شگفتانگیز و بدون وقفه تکرار میشود. صدای تپش قلب که به صورت “تاک-تاک” میشنویم همان صدای بسته شدن دریچههای قلب در هر چرخه پمپاژ است. عملکرد هماهنگ این دریچهها یکی از دلایل کارایی بالای قلب میباشد؛ آنها مانند دری شیر یکطرفه عمل میکنند و اجازه میدهند خون فقط در جهت صحیح جریان یابد.
قلب زنان و مردان نیز تفاوتهای جالبی دارد. قلب یک زن به طور متوسط کمی کوچکتر از قلب یک مرد است (حدود ۱۲۰ گرم در مقابل ۱۸۰ گرم)، اما برای جبران این کوچکی، معمولاً تندتر میتپد. بررسیها نشان داده میانگین ضربان قلب در زنان حدود ۸ بیت در دقیقه بیشتر از مردان است. این یعنی قلب زنان ممکن است در حالت استراحت ۷۰ تا ۸۵ بار در دقیقه بزند در حالی که قلب مردان ۶۰ تا ۷۸ بار. البته در هنگام ورزش یا هیجان، ضربان قلب همه افراد -چه زن و چه مرد- افزایش مییابد تا خونرسانی بیشتر شود. عامل سن نیز مؤثر است؛ ضربان قلب کودکان بالاتر و در سالمندان پایینتر است.
فشار کاری مداوم روی قلب به قدری است که هرگونه ضعف در آن میتواند پیامدهای جدی داشته باشد. با این حال قلب ما سازوکارهای حفاظتی خود را دارد. برای مثال عروق کرونری وظیفه تغذیه عضله قلب با خون سرشار از اکسیژن را بر عهده دارند. همچنین در صورت آسیب به بخشی از عضله قلب (مثلاً در اثر سکته قلبی)، بخشهای دیگر تلاش میکنند با کار بیشتر کمبود را جبران کنند. البته همین موضوع ضرورت مراقبت از سلامت قلب را نشان میدهد. سبک زندگی سالم، ورزش منظم و تغذیه مناسب میتواند قدرت و استقامت قلب را افزایش دهد. قدرت بدنی ورزشکاران ایرانی در رشتههایی مانند کشتی نیز گواهی بر اهمیت یک قلب و دستگاه گردش خون قوی است (قهرمانان کشتی ایران سالها تمرین میکنند تا استقامت قلبیعروقی بالایی به دست آورند).
یکی از واقعیتهای شگفتانگیز درباره قلب آن است که تقریباً تمام سلولهای بدن (به جز قرنیه چشم) از نعمت خونرسانی قلب بهرهمندند. خون حامل اکسیژن و مواد مغذی است که حیات سلولها به آن وابسته است. وقتی برای چند لحظه خونرسانی به یک عضو متوقف شود، آن بافت شروع به آسیب دیدن میکند. به عنوان مثال در سکته قلبی یا مغزی، انسداد رگ خونی و قطع جریان خون در عرض چند دقیقه به مرگ سلولها منجر میشود. این اهمیت جریان خون پیوسته را نشان میدهد که قلب آن را تضمین میکند. خوشبختانه قلب انسان بسیار مقاوم است؛ حتی موارد متعددی دیده شده که افراد سالها با قلب مصنوعی یا پس از عمل پیوند قلب به زندگی فعال خود ادامه دادهاند. این پیشرفتهای پزشکی نیز خود از عجایب علم است که ناشی از تلاش برای جایگزینی این عضو حیاتی میباشد.
به طور خلاصه، قلب ما یک تلمبه خارقالعاده است که شبانهروز بدون خستگی کار میکند تا زندگی در رگهای ما جاری بماند. هر تپش قلب ارزشی برابر با لحظه لحظه حیات ما دارد. شاید دفعه بعد که صدای قلب خود را با گوشی پزشکی شنیدید یا دستتان را روی سینهتان گذاشتید و ضربان قلب را احساس کردید، با دید تازهای به این ریتم همیشگی بنگرید. قلب چیزی فراتر از یک پمپ مکانیکی است؛ این عضو، سمبل زندگی و مرکز شور و احساسات ما نیز به شمار میرود. پس مراقب قلب خود باشید و با ورزش و تغذیه سالم آن را قدرتمند نگه دارید – چرا که این عضله کوچک، بزرگترین نقش را در بقای ما ایفا میکند
پوست؛ سپر دفاعی و شگفتیهای سطح بدن انسان
پوست انسان بزرگترین اندام بدن ما و خط مقدم دفاع در برابر عوامل بیرونی است. این پوشش منعطف و مقاوم که تمام سطح بدن را در برگرفته، چیزی فراتر از یک لایه ساده است. پوست ساختاری چندلایه دارد؛ لایه بیرونی آن اپیدرم نام دارد که سلولهای مرده سختشده در آن چون زرهی محافظ عمل میکنند زیر اپیدرم، لایه درمیس قرار دارد که حاوی رگهای خونی، اعصاب، غدد عرق و فولیکولهای مو است. پوست با همین ساختار خود، وظایف مهمی برعهده دارد: محافظت از اندامهای داخلی در برابر میکروبها و آسیبها، تنظیم دمای بدن از طریق تعریق و جریان خون، و احساس لمس، درد و حرارت از طریق گیرندههای حسی گسترده. تعجبآور نیست که بگوییم بدون پوست، حیات انسان بیش از چند ساعت دوام نخواهد داشت؛ چرا که ورود میکروبها به راحتی اتفاق میافتد و بدن به سرعت دچار عفونت و کمآبی میشود.
یکی از عجایب پوست توانایی بازسازی مداوم آن است. سلولهای سطحی پوست (اپیدرم) دائماً در حال ریزش و جایگزینی هستند. در هر دقیقه حدود ۳۰ تا ۴۰ هزار سلول پوستی مرده از بدن ما میریزد و سلولهای تازه از زیر جایگزین آنها میشوند. به طور متوسط هر انسان در سال حدود ۳ تا ۴ کیلوگرم سلول پوست مرده را از دست میدهد! شاید باورش سخت باشد اما غبار خانگی که روی وسایل مینشیند، تا حدی زیادی شامل سلولهای پوست ریختهشدهی افراد خانه است. این نوسازی مداوم باعث میشود پوست ما همیشه نسبتاً تازه بماند و زخمهای سطحی طی چند روز ترمیم شوند. البته با افزایش سن، سرعت بازسازی پوست کاهش مییابد و به همین دلیل پوست سالمندان نازکتر و شکنندهتر میشود.
پوست انسان یک سد ضدمیکروبی هوشمند نیز هست. غدد چربی پوست مادهای ترشح میکنند که با ایجاد لایهای اسیدی ملایم (pH حدود ۵٫۵) جلوی رشد بسیاری از باکتریها و قارچها را میگیرد. عرق ترشحشده از غدد عرق نیز علاوه بر کمک به خنک شدن بدن، حاوی آنزیم لیزوزیم است که دیواره باکتریها را تخریب میکند. به این ترتیب پوست ما اولین سپر ایمنی در برابر عوامل بیماریزا محسوب میشود. البته تعداد بسیار زیادی میکروب مفید نیز روی پوست زندگی میکنند که به آن فلور نرمال پوست میگویند. این باکتریها و قارچهای همزیست با ایجاد رقابت، نمیگذارند میکروبهای خطرناک به راحتی بر پوست مستقر شوند.
جالب است بدانید پوست ما به طور نامحسوس نور مرئی از خود ساطع میکند. پژوهشها نشان دادهاند بدن انسان واقعاً اندکی میدرخشد! اما میزان این نور یکهزارم حدی است که چشم ما قادر به دیدن آن باشد. بیشترین درخشندگی پوست در حوالی عصر (حدود ساعت ۴ بعدازظهر) و کمترین آن آخر شب رخ میدهد. علت این پدیده واکنشهای شیمیایی درون پوست و تولید فوتونهای بسیار ضعیف است. پس اگرچه ما متوجه آن نیستیم، بدنمان هر روز همچون شمعی کمسو در حال تابیدن نور است – یکی دیگر از رازهای نهفته در وجودمان!
پوست انسان همچنین مرکز حس لامسه است. میلیونها گیرندهٔ حسی در پوست توزیع شدهاند که میتوانند لمس ملایم، فشار، درد، دما و لرزش را تشخیص دهند. نوک انگشتان ما چنان حساساند که میتوانند ناهمواریهایی در حد چند میکرون (هزارم میلیمتر) را حس کنند. به کمک همین حس لامسه است که ما با دنیای اطراف ارتباط نزدیک برقرار میکنیم؛ از نرمی نوازش یک دوست گرفته تا داغی یک فنجان چای. همچنین پوست در نوک انگشتان و کف دستها دارای الگوی منحصربهفردی از خطوط (اثر انگشت) است که در سه ماهه دوم بارداری شکل میگیرد و تا پایان عمر ثابت میماند. اثر انگشت هر انسان یکتا است و حتی دوقلوهای همسان نیز اثر انگشت متفاوت دارند. این یکی از اولین شگفتیهایی بود که بشر کشف کرد و پایه علوم جنایی و تشخیص هویت قرار گرفت.
وظیفه مهم دیگر پوست، کمک به تنظیم دمای بدن است. زمانی که دمای محیط بالا میرود یا فعالیت بدنی میکنیم، غدد عرق فعال میشوند و با ترشح عرق روی سطح پوست و تبخیر آن، بدن را خنک میکنند. هر فرد به طور متوسط روزانه بین نیم لیتر تا یک لیتر عرق تولید میکند و در روزهای خیلی گرم یا ورزش شدید، این میزان میتواند به چند لیتر هم برسد برای مثال کف پای ما به تنهایی دارای حدود ۵۰۰ هزار غده عرق است که در روزهای پرفعالیت تا یک لیتر عرق تولید میکنندkhabaronline.ir! برعکس، وقتی سردمان میشود، ماهیچههای کوچک متصل به موهای پوست منقبض شده و موها را سیخ میکنند (پدیده مورمور شدن). این واکنش که از اجداد پشمالوی ما به ارث رسیده، در حیوانات موجب به دام افتادن هوای بیشتر در میان موها و عایقشدن در برابر سرما میشود. البته در انسان مدرن که موی بدن چندانی ندارد این واکنش بیشتر جنبه تکاملی دارد و با ترشح آدرنالین در هنگام هیجان یا ترس نیز رخ میدهد. همان سیخشدن موهایی که وقت شنیدن یک خبر هیجانانگیز یا ترسیدن تجربه میکنیم!
پوست با تمام کارکردهای حیاتیاش گاه ما را به دردسر هم میاندازد؛ از جوشها و آکنههای دوران نوجوانی گرفته تا چینوچروکهای پیری. اما بد نیست بدانیم حتی این تغییرات هم حکمتی دارند. مثلاً چربی پوست که در نوجوانان باعث جوش میشود، نقش محافظتی در برابر باکتریها دارد. یا ملانین که به ما رنگ پوست میدهد، در واقع سپر دفاعی در برابر اشعه فرابنفش خورشید است و تولید آن هنگام آفتاب گرفتن بیشتر میشود (برنزه شدن). با وجود این، زیادهروی در مواجهه با آفتاب میتواند سازوکار دفاعی پوست را خسته کند و موجب آفتابسوختگی شود. پوست وقتی در برابر UV بیش از حد قرار گیرد، دچار واکنش التهابی و آسیب DNA میشود که خطر سرطان پوست را افزایش میدهد. بنابراین مراقبت از پوست در برابر آفتاب شدید یکی از کلیدهای حفظ سلامت آن است.
شاید عجیبترین دانستنی درباره پوست، جمعیت میکروبهای همراه آن باشد. بدن ما میزبان تریلیونها باکتری و ویروس است که بسیاری روی پوست و سطوح مخاطی زندگی میکنند. محققان تخمین زدهاند که حدود ۱۰۰ هزار ویروس باستانی در ژنوم DNA انسان موجود است؛ به عبارت دیگر بخشی از ماده ژنتیکی ما را بقایای ویروسهایی تشکیل میدهد که میلیونها سال پیش اجداد ما را آلوده کردهاند و حالا جزئی از وجود ما شدهاند. همچنین بر اساس برخی برآوردها، تعداد باکتریهای دهان یک شخص معمولی تقریباً با جمعیت کل انسانهای روی کره زمین برابری میکند! این حقایق نشان میدهد چه تعامل پیچیدهای میان ما و میکروبها برقرار است و پوست در خط مقدم این تعامل قرار دارد.
پوست انسان علیرغم مقاومتش، محدودیتهایی نیز دارد. مثلاً نمیتواند بدون مراقبت طولانیمدت خشکی شدید را تحمل کند یا جلوی نفوذ همه مواد شیمیایی را بگیرد. به همین دلیل مراقبتهای پوستی اهمیت مییابد. نوشیدن آب کافی، استفاده از مرطوبکنندهها در صورت نیاز، و حفظ بهداشت پوست کمک میکند این سد دفاعی وظایفش را بهتر انجام دهد. زخمهای پوستی را نیز باید جدی گرفت و تمیز نگه داشت تا عفونت نکنند.
در پایان، کافی است به این نکته بیندیشیم که پوست ما چگونه دنیای بیرون و دنیای درون را به هم پیوند میدهد. نوازش محبتآمیز بر پوست میتواند تا عمق جان ما را گرم کند و بالعکس، آسیب به پوست میتواند تمام بدن را متاثر سازد. پوست، این اندام شگفتانگیز و همیشه در معرض دید، لایق توجه و مراقبت ماست. پس دفعه بعد که دست خود را روی پوست بازو یا صورتتان میکشید، به یاد داشته باشید که این لایه نازک، قهرمانی است که هر روز شما را در برابر هجوم دنیای بیرون محافظت میکند.
سیستم ایمنی بدن انسان ؛ نگهبان نامرئی که هر لحظه بیدار است
بدن انسان در معرض هجوم دائمی میکروبها، ویروسها و عوامل بیگانه است. با این حال ما اغلب سالم میمانیم و بیمار نمیشویم. راز این مقاومت شگفتانگیز، عملکرد هماهنگ و پیچیدهٔ دستگاه ایمنی بدن است. دستگاه ایمنی شبکهای از سلولها، بافتها و اندامهاست که همچون ارتشی هوشیار، مهاجمان را شناسایی و نابود میکند. تصور کنید روزانه هزاران میکروب از طریق تنفس، غذا و زخمهای کوچک وارد بدن ما میشوند، اما در بیشتر موارد قبل از آنکه کاری از پیش ببرند توسط سلولهای ایمنی نابود میگردند. این نگهبان نامرئی واقعاً شبانهروز در حال کار است تا سلامت ما حفظ شود.
یکی از اجزای اصلی سیستم ایمنی، گلبولهای سفید خون هستند که در خون و لنف گردش میکنند. انواع مختلفی از گلبول سفید وجود دارد: نوتروفیلها که نخستین پاسخدهندگان به عفونت باکتریاییاند، لنفوسیتها (شامل سلولهای T و B) که پاسخ ایمنی اختصاصی و حافظه ایمنی را تشکیل میدهند، مونوسیتها که تبدیل به ماکروفاژهای بزرگ شده و مهاجمان را میبلعند، و غیره. هر یک از این سلولها نقش خاصی در دفاع ایفا میکنند. به عنوان مثال لنفوسیتهای B قادرند آنتیبادی تولید کنند؛ آنتیبادیها پروتئینهایی هستند که مثل موشکهای هدفیار، به میکروبها میچسبند و آنها را برای تخریب علامتگذاری میکنند. لنفوسیتهای T هم مستقیماً سلولهای آلوده به ویروس یا سلولهای سرطانی را از بین میبرند. بدن ما بانک اطلاعاتی حیرتآوری از انواع آنتیبادیها دارد تا تقریباً هر عامل بیگانهای را شناسایی کند.
سیستم ایمنی دو بخش اصلی دارد: ایمنی ذاتی و ایمنی اکتسابی. ایمنی ذاتی همان واکنش سریع و غیراختصاصی به هر عامل بیگانه است. مثلاً زمانی که باکتری وارد یک زخم میشود، جریان خون موضعی افزایش مییابد (قرمزی و التهاب)، نوتروفیلها هجوم میآورند و با بلعیدن باکتریها واکنش نشان میدهند. این پاسخ اولیه ممکن است چرک تولید کند که در واقع بقایای میکروبها و سلولهای ایمنی است. از سوی دیگر ایمنی اکتسابی کندتر وارد عمل میشود اما بسیار اختصاصی و مؤثر است. لنفوسیتهای B و T پس از شناسایی دقیق آنتیژن (مثلاً یک پروتئین خاص از ویروس سرماخوردگی)، واکنشهایی را آغاز میکنند که شاید چند روز طول بکشد تا به اوج برسد، اما در نهایت آن عامل را ریشهکن میکند و مهمتر آنکه حافظه ایمنی به جا میگذارد. به لطف حافظه ایمنی، اگر همان میکروب برای بار دوم وارد بدن شود، سیستم ایمنی ما آن را فوراً شناسایی و نابود میکند پیش از آنکه بیماری ایجاد شود. این اساس کار واکسنهاست که با آموزش سیستم ایمنی، آن را برای مقابله با پاتوژنهای خطرناک آماده میکنند.
یکی از عجیبترین ویژگیهای سیستم ایمنی، مصون بودن برخی بخشهای بدن از حمله ایمنی است. برای مثال چشم انسان دارای نوعی برتری ایمنی است؛ به طوری که سیستم ایمنی عموماً بافتهای داخلی چشم را بیگانه تلقی نمیکند. این حفاظ ایمنی باعث میشود چشم بدون التهاب شدید به کار خود ادامه دهد. در غیر این صورت، چون برخی پروتئینهای داخل چشم در دوران جنینی از دید سیستم ایمنی مخفی ماندهاند، احتمال داشت گلبولهای سفید پس از تولد به اشتباه به چشم حمله کنند. مغز نیز تا حدودی از این قاعده مستثنی است و توسط سد خونی مغزی محافظت میشود. این تنظیمات خاص نشان میدهد بدن ما چقدر هوشمندانه بین دفاع و حمله تعادل برقرار میکند تا به خود آسیب نزند. با این حال گاهی این تعادل به هم میخورد که نتیجهاش بیماریهای خودایمنی است؛ در این حالت سیستم ایمنی به بافتهای خودی حمله میکند و مشکلاتی مانند روماتیسم مفصلی یا اماس پدید میآید.
بدن انسان پر از ویروسهای پنهان است که سیستم ایمنی را در آمادهباش نگه میدارند. پژوهشهای جدید نشان داده در روده ما بیش از ۱۴۰ هزار نوع ویروس مختلف (اغلب بیخطر) زندگی میکنند. این ویروسها همراه با تریلیونها باکتری روده، بخشی از میکروبیوم بدن ما را تشکیل میدهند و حتی در گوارش و ایمنی نقش مثبت دارند. اما سیستم ایمنی باید میان این عوامل بیگانه مفید و مهاجمان خطرناک تمایز قائل شود. خوشبختانه در اغلب موارد این تمایز بهخوبی انجام میشود. مثلاً دستگاه ایمنی میداند که باکتریهای مفید روده را تحمل کند ولی چنانچه همان باکتری وارد جریان خون شود، سریعاً واکنش نشان میدهد و تب و التهاب ایجاد میکند تا آن را نابود سازد.
یکی از عجایب ژنتیکی مرتبط با سیستم ایمنی، حضور آثار باستانی ویروسها در ژنوم ماست. همانطور که اشاره شد حدود ۸٪ از DNA انسان منشأ ویروسی دارد. این قطعات ژنتیکی که از عفونتهای ویروسی اجداد ما به جا ماندهاند، نسل به نسل منتقل شده و اکنون جزئی از ماده ژنتیکی ما هستند. برخی از این توالیها شاید برای عملکرد ایمنی ما سودمند باشند یا در فرگشت نقش داشته باشند. جالب اینکه یک ویروس باستانی خاص در DNA ما وجود دارد که تخمین زده میشود حدود ۱۰۰ میلیون سال قدمت داشته باشد! چنین حقایقی مرز بین “خودی” و “بیگانه” را در بدن کمی محو میکند و نشان میدهد سیستم ایمنی با چه چالشهای ظریفی روبهروست.
عملکرد درست سیستم ایمنی به عوامل زیادی وابسته است. تغذیه سالم، استراحت کافی و ورزش منظم همگی به تقویت ایمنی کمک میکنند. کمبود خواب یا استرس شدید میتواند مقاومت ایمنی را کاهش دهد و شما را مستعد سرماخوردگی یا عفونت کند. همچنین با افزایش سن، توان سیستم ایمنی اندکی کاهش مییابد و به همین دلیل سالمندان نسبت به جوانترها بیشتر در معرض ابتلا به بیماریها هستند. خوشبختانه علم پزشکی با واکسیناسیون، داروهای تعدیلکننده ایمنی و آنتیبیوتیکها به یاری سیستم ایمنی آمده است. اما در نهایت این گلبولهای سفید شجاع و همرزمانشان هستند که خط مقدم دفاع از بدن را تشکیل میدهند.
بد نیست بدانید حتی مکملهای گیاهی و برخی غذاها نیز میتوانند بر عملکرد ایمنی تأثیر بگذارند. برای مثال گفته میشود موادی مانند زنجبیل و زردچوبه دارای خاصیت ضدالتهابی هستند و به تقویت ایمنی کمک میکنند. بسیاری از افراد به دنبال تأثیر مکملهای گیاهی بر بدن خود هستند و از گیاهان دارویی برای بهبود عملکرد ایمنی بهره میگیرندpixabay.com. البته اثربخشی دقیق این موارد هنوز به طور کامل توسط علم تأیید نشده، اما طب سنتی قرنها از آنها استفاده کرده است.
در مجموع، سیستم ایمنی بدن ما یکی از شاهکارهای خلقت است که بدون اغراق، هر لحظه ما را از مرگ نجات میدهد. تصور کنید اگر سیستم ایمنی نداشتیم، یک خراش کوچک روی پوست یا یک لیوان آب آلوده به سرعت میتوانست ما را از پای درآورد. این سپاهیان میکروسکوپی آنقدر کارشان را خوب انجام میدهند که ما اغلب حضورشان را حس نمیکنیم. تنها زمانی متوجه ارزششان میشویم که تضعیف شوند (مثل افراد مبتلا به ایدز یا کسانی که شیمیدرمانی میشوند) و میبینیم چگونه عفونتهای ساده میتواند خطرناک گردد. پس شایسته است قدردان این نگهبانان نامرئی باشیم و با سبک زندگی سالم حامی آنها. واقعیت این است که بدن ما بدون سیستم ایمنی، دنیایی ناامن برای ادامه حیات بود. این سیستم پیچیده با هماهنگی شگفتانگیز خود، یکی از بارزترین عجایب بدن انسان محسوب میشود.
استخوانها و اسکلت بدن انسان ؛ بنای مستحکم و رازهای رشد آن
اسکلت انسان چارچوبی قدرتمند اما منعطف است که شکل بدن ما را تعریف میکند و محافظ اندامهای حیاتی است. زمانی تصور میشد استخوانها ساختارهایی بیجان مانند تیرهای بتنی هستند، اما امروز میدانیم استخوان یک بافت زنده است که پیوسته در حال تغییر و بازسازی میباشد. استخوانهای انسان چهار برابر مستحکمتر از بتن هستند، با این حال برخلاف بتن، خاصیت کمی انعطافپذیری هم دارند و میتوانند ضربات را تا حدی جذب کنند تا نشکنند. این ترکیب شگفتانگیز سختی و انعطاف حاصل ساختار مواد تشکیلدهنده استخوان است؛ استخوان از الیاف کلاژن (عنصر پروتئینی قابل انعطاف) و بلورهای هیدروکسیآپاتیت (مواد معدنی سخت حاوی کلسیم) تشکیل شده است. به عبارتی، استخوان یک مادهٔ کامپوزیت طبیعی است که همزمان محکم و منعطف است.
بدن یک انسان بزرگسال دارای ۲۰۶ قطعه استخوان مجزا است. اما نکته جالب اینجاست که یک نوزاد انسان با حدود ۲۷۰ استخوان به دنیا میآید! چگونه ممکن است؟ پاسخ در این است که برخی استخوانها در دوران رشد به هم جوش میخورند. به عنوان مثال در نوزاد، استخوانهای جمجمه چند تکه جدا هستند (که به سر نوزاد امکان کمی تغییر شکل هنگام تولد میدهد) ولی طی سالهای ابتدایی به هم متصل شده و تعدادشان کاهش مییابد. همینطور استخوانهای لگن ابتدا چند بخشاند و بعداً یکی میشوند. پس تعداد استخوانهای بدن در طی رشد از حدود ۲۷۰ به ۲۰۶ میرسد.
روند رشد استخوانها خود داستانی شگفتانگیز است. صفحات رشد در انتهای استخوانهای دراز (مثل استخوان ران و ساق) مسئول بلندتر شدن آنها در دوران کودکی و نوجوانی هستند. این صفحات غضروفی به تدریج سلولهای استخوانی جدید تولید کرده و استخوان را بلند میکنند. معمولاً در اوایل دهه سوم زندگی (حدود ۲۰ تا ۲۵ سالگی) صفحات رشد بسته میشوند و رشد طولی استخوان متوقف میشود. این فرآیند به شدت تحت تأثیر هورمونهای رشد و عوامل تغذیهای است. شاید بدانید کمبود شدید برخی ویتامینها یا کلسیم در دوران رشد میتواند به نرمی و تغییرشکل استخوانها منجر شود. خوشبختانه با بهبود تغذیه، قد متوسط انسانها در یکی دو قرن اخیر افزایش یافته که نشاندهنده تأثیر محیط بر رشد استخوانی است.
یکی از حقایق جالب درباره اسکلت انسان، سهم استخوانهای پا در کل استخوانهاست. حدود یکچهارم از همه استخوانهای بدن ما در دو پایمان قرار دارد. هر پا دارای ۲۶ استخوان است (مجموعاً ۵۲ استخوان در هر دو پا) که شامل استخوانهای ران، کشکک زانو، درشتنی و نازکنی در ساق و نیز ۲۶ استخوان در کف پا و انگشتان میشود. بسیاری از این استخوانها کوچک ولی بسیار مهماند و امکان حرکات دقیق پا و حفظ تعادل را فراهم میکنند. شاید تا به حال تعداد استخوانهای کوچک کف پا را دستکم گرفته بودیم، اما حقیقت این است که همین قطعات ریز نقش اساسی در راه رفتن ما دارند. هنگامی که قدم برمیداریم، ساختار قوسی کف پا با کمک این استخوانها و رباطها ضربه ناشی از وزن بدن را جذب میکند. دوندهها و ورزشکاران برای جلوگیری از آسیب دیدن این استخوانهای کوچک، از کفشهای مناسب استفاده میکنند؛ چرا که فشار مداوم میتواند موجب شکستگیهای تنشی در آنها شود.
قویترین استخوان بدن انسان، استخوان ران است که بزرگترین و طویلترین استخوان نیز به شمار میرود. استخوان ران قادر است تا ۳۰ برابر وزن یک فرد بالغ را تحمل کند. این استحکام فوقالعاده به ما امکان میدهد روی پاهای خود بایستیم، بپریم و حرکت کنیم بدون اینکه استخوانهایمان بشکنند. در مقابل، کوچکترین استخوانهای بدن در گوش میانی قرار دارند (چکشی، سندانی و رکابی) که هر یک فقط چند میلیمتر طول دارند. این استخوانهای ریز اما مهم، ارتعاشات صوتی را از پرده گوش به اعصاب شنوایی منتقل میکنند و نقش حیاتی در حس شنوایی دارند. پس از بزرگترین تا کوچکترین، استخوانهای ما طیفی از اندازهها و کارکردها را شامل میشوند که هر کدام برای وظیفه خاصی تکامل یافتهاند.
استخوان یک بافت زنده است؛ این یعنی دارای رگهای خونی و اعصاب بوده و سلولهای مخصوصی به نام استئوبلاست و استئوکلاست دائما در حال ساخت و تخریب بافت استخوانی هستند. به طور متوسط هر ۱۰ سال یکبار اسکلت ما کاملاً نوسازی میشود. یعنی استخوانهای امروز شما ترکیب سلولی متفاوتی نسبت به ۱۰ سال پیش دارند، هرچند شکل کلی آنها ثابت مانده است. این بازسازی مداوم کمک میکند آسیبهای ریز ترمیم شوند و تراکم استخوان متناسب با فشارهای وارده تنظیم گردد. برای مثال ورزش و فعالیت بدنی، استئوبلاستها را تحریک میکند تا استخوانهای ضخیمتر و مقاومتری بسازند (به همین دلیل ورزش در سنین جوانی باعث افزایش تراکم استخوان و پیشگیری از پوکی استخوان در پیری میشود).
استخوانها همچنین منبع ذخیره مواد معدنی در بدن هستند. حدود ۹۹٪ کلسیم بدن و ۸۵٪ فسفر بدن در استخوانها و دندانها قرار دارد. هرگاه سطح کلسیم خون پایین بیاید (مثلاً در صورت رژیم غذایی فقیر از کلسیم)، هورمونهایی ترشح میشوند که استئوکلاستها را فعال میکنند تا کمی استخوان را حل کنند و کلسیم آزاد نمایند تا به مصرف بقیه بدن برسد. برعکس، وقتی کلسیم اضافی داریم، بدن آن را در استخوانها رسوب میدهد. به این ترتیب استخوان به نوعی بانک کلسیم بدن است. ویتامین D نیز برای جذب کلسیم از روده و رساندن آن به استخوانها ضروری است؛ کمبود این ویتامین به نرمی استخوان (راشیتیسم در کودکان و استئومالاسی در بزرگسالان) میانجامد.
یکی از نکات شگفتانگیز مرتبط با اسکلت، وجود برخی استخوانهای فرعی در افراد معدود است. برای مثال حدود ۳۹٪ از مردم دارای یک استخوان اضافه در زانوی خود به نام فابلا (Fabella) هستند. این استخوان کوچک لوبیاییشکل در تاندون متصلکننده عضله پشت ران به استخوان ران قرار دارد. جالب اینکه وجود یا عدم وجود فابلا تأثیر محسوسی در سلامت فرد ندارد و به نوعی یک ویژگی آناتومیک تنوعیابنده است. در گذشته تصور میشد فابلا در انسانهای مدرن رو به پسرفت است، اما تحقیقات اخیر نشان داده شیوع آن نسبت به یک قرن پیش بیشتر شده است. علت این افزایش مشخص نیست اما گمان میرود تغییرات سبک زندگی و تغذیه ممکن است نقشی داشته باشند. فابلا نمونهای از انعطافپذیری اسکلت انسان در تطابق با شرایط مختلف است.
کشکک زانو نیز داستان جالبی دارد. برخلاف تصور رایج که فکر میکنند نوزادان بدون کشکک زانو به دنیا میآیند، در واقع نوزاد کشکک دارد اما جنس آن از غضروف است نه استخوان. به همین دلیل در عکسهای رادیولوژی دیده نمیشود. این ویژگی کمک میکند نوزاد هنگام تولد که باید از مجرای زایمان عبور کند، زانوهای نرمتری داشته باشد تا آسیب نبیند. بعدها با رشد کودک، کشککها آهستهآهسته استخوانی و سخت میشوند (استخوانیشدن کامل کشکک حدود ۳ سالگی اتفاق میافتد). کشکک استخوانیشده به عنوان یک قرقره کوچک برای تاندون عضله چهارسر ران عمل میکند و کارایی زانو را افزایش میدهد. این نمونه دیگری از سازگاری اسکلت با نیازهای مراحل مختلف زندگی است.
اسکلت ما تنها نقش ساختاری ندارد، بلکه کارخانه تولید سلولهای خونی نیز هست. مغز استخوان که در حفره داخلی برخی استخوانها (مثل لگن و جناغ و مهرهها) قرار دارد، محل تولید سلولهای خونی از جمله گلبولهای قرمز، گلبولهای سفید و پلاکتهاست. هر ثانیه حدود ۲ تا ۳ میلیون گلبول قرمز در مغز استخوان تولید میشود تا جایگزین گلبولهای پیری شود که تخریب میگردند. پس استخوانها به معنای واقعی کلمه زندگی ما را درون خود میپرورانند. شاید تصور ما از استخوان چیز سخت و سردی باشد، اما در درون همین بافت سخت، جریان زندگی در قالب سلولهای خونی نو در حرکت است.
مطالعه اسکلت انسان علاوه بر علوم پزشکی، برای باستانشناسان و انسانشناسان نیز اهمیت فراوان دارد. از روی استخوانبندی انسانهای اولیه، دانشمندان اطلاعاتی درباره شیوه زندگی و تکامل بشر به دست میآورند. مثلاً ساختار لگن و ستون فقرات نشان میدهد چه زمانی اجداد ما کاملاً راستقامت راه رفتن را آغاز کردند. یا بررسی تراکم و شکل استخوانها در اسکلتهای باستانی میتواند میزان فعالیت بدنی، رژیم غذایی و حتی وجود بیماریهایی نظیر آرتروز را در آنها آشکار کند.
در مجموع، اسکلت بدن ما شاهکاری مهندسی است که هم استحکام بناهای سنگی را دارد و هم پویایی و زندهبودن یک ارگان ارگانیک را. استخوانها نه تنها ما را سرپا نگه میدارند، بلکه با مغز استخوان خونی که تولید میکنند به ما زندگی میبخشند و با دخیره مواد معدنی تعادل شیمیایی بدن را حفظ میکنند. دفعه بعد که به اسکلت یک انسان در موزه یا آزمایشگاه نگاه کردید، آن را صرفاً مجموعهای از استخوانهای مرده نبینید. در پس هر استخوان، داستانی از رشد، تطبیق و حیات نهفته است. از نخستین گامهای کودکانهمان تا افتادن دندان عقل در جوانی و حتی شکستگیها و ترمیمهای استخوانی در طول زندگی – همگی گواهی بر پویایی اسکلت ما هستند. این سازه شگفتانگیز تا آخرین لحظه عمر همراه ماست و ساختار وجود ما را شکل میدهد.
حافظه و مغز؛ گنجینه اسرارآمیز درون سر بدن انسان
حافظه انسان یکی از تواناییهای خارقالعاده مغز است که ما را قادر میسازد آموختهها، تجربیات و حتی رویاهای خود را ذخیره و بازیابی کنیم. هرچند دانشمندان هنوز به درستی نمیدانند خاطرات چگونه و کجا در مغز ذخیره میشوند، اما دانستههای کنونی درباره ظرفیت و ویژگیهای حافظه شگفتآور است. همانطور که پیشتر اشاره شد، ظرفیت بالقوه حافظه مغز شاید به اندازه تمام اطلاعات اینترنت باشد. در واقع مغز ما توانایی نظری حفظ بینهایت داده را دارد، اما سازوکار فراموشی و اولویتبندی اجازه نمیدهد مغز از اطلاعات غیرضروری انباشته شود. این غربال کردن اطلاعات برای زندگی روزمره ضروری است، وگرنه ذهن ما در انبوهی از جزئیات غرق میشد و تمرکز بر موارد مهم دشوار میگشت.
حافظه انواع مختلفی دارد: حافظه کوتاهمدت (چند ثانیه تا دقیقه)، حافظه کاری (برای نگه داشتن موقت اطلاعات مثلاً یک شماره تلفن تا زمانی که یادداشت کنیم) و حافظه بلندمدت (از چند ساعت تا سالها). حافظه بلندمدت خود به دو دسته حافظه آشکار (مثل خاطرات و دانش عمومی) و حافظه ناآشکار (مثل مهارت رانندگی یا دوچرخهسواری که ناخودآگاه انجام میدهیم) تقسیم میشود. هر کدام از این حافظهها در بخشهای معینی از مغز پردازش میشوند. مثلا هیپوکامپ در عمق مغز نقش کلیدی در تثبیت حافظه بلندمدت و تبدیل خاطرات روزانه به خاطرات پایدار دارد. آسیب به هیپوکامپ میتواند باعث شود فرد خاطرات جدید را به یاد نیاورد (هرچند خاطرات قدیمی پیش از آسیب را حفظ میکند).
نکته جالب دیگر درباره حافظه انسان، قابلیت خطاپذیری آن است. برخلاف حافظه یک دوربین عکاسی، حافظه ما میتواند دچار تحریف شود. ما اغلب خاطرات را بازسازی میکنیم نه اینکه عیناً از یک مخزن بیرون بکشیم. به همین خاطر دو نفر ممکن است روایت متفاوتی از یک رویداد یکسان داشته باشند. ذهن انسان جزئیات را بر اساس دانش و انتظارات خود پر میکند. این ویژگی اگرچه گاهی باعث یادآوری نادرست میشود، اما از منظر روانشناسی مفید است زیرا به ما امکان میدهد تجربیات گذشته را معنیدار کنیم و الگوها را تشخیص دهیم.
قدرت حافظه در افراد مختلف نیز متفاوت است. برخی افراد از حافظه تصویری (eidetic) بسیار قوی برخوردارند و میتوانند یک صحنه یا صفحه کتاب را پس از یک نگاه برای مدت کوتاهی با جزئیات توصیف کنند در سطحی فراتر، تعداد انگشتشماری دارای حافظه خودزندگینامهای عالی هستند؛ یعنی قادرند تقریباً هر روز زندگیشان را با تاریخ و جزئیات به خاطر بیاورند. دانشمندان در حال مطالعه مغز این افراد هستند تا راز حافظه قویتر را بفهمند. فعلاً روشن شده که روشهایی مثل تصویرسازی ذهنی، دستهبندی اطلاعات و مرور منظم، توان ما را در بخاطرسپردن مطالب بهبود میبخشد. حافظه مانند یک عضله ذهنی است که با تمرین تقویت میشود.
از سوی دیگر، فراموشی هم نعمت است. تصور کنید هر خاطره تلخ یا هر اطلاعات بیهودهای که دیدهایم برای همیشه مثل روز اول در ذهنمان میمانْد – آنگاه فضای ذهن پر از انباشت آزاردهنده میشد. حذف تدریجی خاطرات کماهمیت یا دردناک، ما را قادر میسازد بهتر با زمان حال کنار بیاییم. البته برخی خاطرات ممکن است سرکوب شوند اما کاملاً از بین نروند و سالها بعد با یک محرک احساسی سر برآورند. مغز ما کتابخانهای پویا است که دائم در حال بهروزرسانی حافظه است؛ گاهی چیزی را موقتاً فراموش کردهایم اما با دیدن یک نشانه، ناگهان همه چیز به یادمان میآید (این حالت را یادآوری وابسته به سرنخ مینامند). همچنین پیش میآید که خاطرهای را فکر کنیم فراموش کردهایم، اما در خواب یا هیپنوتیزم آن را به یاد آوریم – نشان میدهد که آن خاطره همچنان درجایی در مغز ذخیره بوده است.
خاطرات قویتر معمولاً آنهایی هستند که با احساسات شدید همراه بودهاند. مثلاً بسیاری از مردم جزئیات روزی که یک اتفاق خیلی هیجانانگیز یا ترسناک برایشان افتاده را حتی پس از دهها سال به وضوح به خاطر دارند. این پدیده که حافظه چراغفلاش نامیده میشود، ناشی از ترشح هورمونهای استرس (مانند آدرنالین) حین وقایع پرتنش است که فرآیند ثبت خاطره را تقویت میکند. البته گاهی هم تجربههای بسیار تلخ دچار سرکوب ذهنی میشوند و فرد تنها بخشهایی از آنها را به یاد میآورد – مکانیسم دفاعی روان برای محافظت از فرد در برابر رنج.
در حوزه حافظه شگفتیهای زیادی وجود دارد. موارد مستندی از بیماران مبتلا به سندروم ساوانت گزارش شده که علیرغم ناتوانیهای ذهنی دیگر، حافظه بینظیری در یک زمینه خاص دارند. برای مثال کیم پیک (که الهامبخش فیلم “مرد بارانی” بود) قادر بود هزاران کتاب را صفحهبهصفحه به خاطر بسپارد و هر مطلبی را که خوانده بود عیناً بازگو کند. مغز این افراد به گونهای متفاوت سیمکشی شده و نشان میدهد پتانسیل حافظه انسان چقدر بالاست. با این حال اکثر ما از همه ظرفیت ذهنی خود بهره نمیبریم و شاید هم نیازی به آن همه ظرفیت نیست.
خوب است بدانیم روشهایی برای بهبود حافظه وجود دارد. یکی از سادهترینها خواب کافی است که پیشتر گفتیم حافظه را تثبیت میکند. تکرار و مرور اطلاعات نیز واقعاً مؤثر است (چیزی که در مطالعه دروس به کار میبریم). ایجاد ارتباط معنایی یا تصویری با مطلب، آن را ماندگارتر میکند. مثلاً اگر میخواهید نام کسی را به خاطر بسپارید، سعی کنید چهره یا ویژگی برجسته او را با اسمش پیوند دهید. تکنیکهای قدیمی مانند قصر حافظه (مجسم کردن یک مسیر یا مکان آشنا و چیدن اقلام مورد حفظ در اتاقهای خیالی آن قصر) هنوز هم توسط حافظهکاران حرفهای برای حفظ مجموعه اعداد یا اسامی طولانی به کار میرود و نتایج عجیبی دارد. مغز ما در به خاطر سپردن تصاویر و مکانها استعداد ویژهای دارد، بنابراین تبدیل اطلاعات انتزاعی به تصاویر ذهنی، بهشدت یادسپاری را افزایش میدهد.
یک توصیه جالب از تحقیقات جدید: جویدن آدامس هنگام مطالعه یا امتحان میتواند تمرکز را بالا ببرد. به نظر میرسد عمل جویدن باعث افزایش جریان خون مغز میشود و فعالیت ذهنی را تحریک میکند. البته این اثر زیاد طول نمیکشد (حدود ۲۰ دقیقه) اما برای کارهای کوتاهمدت مثل آزمون میتواند مفید باشد. همچنین برخی پژوهشها نشان دادهاند ورزش هوازی منظم (مانند پیادهروی تند) به بهبود حافظه و جلوگیری از افت شناختی در سالمندی کمک میکند، زیرا گردش خون مغز را بهبود میبخشد و موجب رشد نورونهای جدید در هیپوکامپ میشود.
در نهایت، حافظه بخشی از هویت ماست. ما تا حد زیادی حاصل خاطرات و تجربیات گذشته خود هستیم. بیماریهای تخریبی حافظه مانند آلزایمر به همین دلیل بسیار غمانگیز تلقی میشوند، چون فرد خاطراتش را که سرمایه زندگیش بودهاند از دست میدهد و اطرافیان خود را نمیشناسد. تلاشهای علمی فراوانی برای درک مکانیسم حافظه و یافتن درمان برای اختلالات آن در جریان است. اما تا آن زمان، میتوانیم با انجام کارهایی ساده از حافظه خود مراقبت کنیم: خواب مناسب، تغذیه متعادل (مخصوصاً غذاهای غنی از آنتیاکسیدان و امگا-۳ برای سلامت مغز مفیدند)، تمرین مداوم ذهنی (حل جدول، یادگیری زبان جدید و غیره) و فعال نگه داشتن زندگی اجتماعی که به تیزبینی ذهن کمک میکند.
حافظه این قابلیت نفسگیر مغز، به ما امکان میدهد از گذشته بیاموزیم، در زمان حال تصمیم بگیریم و برای آینده برنامهریزی کنیم. همین حالا که این مطلب را میخوانید، مغز شما در حال ذخیره بخشهایی از آن در حافظه است تا شاید روزی بهکار آید. آنچه ما فراموش کردهایم و آنچه به یاد داریم، هر دو در شکل دادن شخصیت ما سهیماند. پس باید گفت حافظه گنجینه اسرارآمیزی است که درون سر هر یک از ما نهفته شده و زندگی ما را به گذشتهمان پیوند میدهد.
حواس بدن انسان؛ فراتر از پنجگانه مشهور
از دوران مدرسه با پنج حس کلاسیک انسان آشنا شدهایم: بینایی، شنوایی، بویایی، چشایی و لامسه. این حواس پنجگانه ابزارهای اصلی ما برای درک دنیا هستند. با چشم خود طیف وسیعی از رنگها و نورها را میبینیم؛ با گوش، صداها و موسیقی را میشنویم؛ با بینی، هزاران بوی متفاوت را استشمام میکنیم؛ با زبان، مزههای تلخ و شیرین و ترش و شور را میچشیم؛ و با پوست و اعصاب لامسه، نرمی یک پارچه یا گرمای آفتاب را احساس میکنیم. همین حواس اولیه دنیای غنیای از تجربیات را برای ما میسازند. اما آیا انسان واقعاً فقط همین پنج حس را دارد؟ علم امروز میگوید: خیر، ما دارای حواس بیشتری هستیم که بعضی آگاهانه و برخی ناآگاهانه عمل میکنند.
علاوه بر پنج حس خارجی، انسان حواس درونی یا حواس پنهان متعددی دارد. برای مثال حس تعادل که توسط گوش داخلی تأمین میشود و به ما امکان حفظ تعادل و تشخیص جهت گرانش را میدهد. یا حس درد (nociception) که یک سیستم مجزا از لامسه است و ما را از آسیب آگاه میکند. حس حرارت (thermoception) باعث میشود گرمی و سردی محیط را دریابیم. حس عمقی یا پروپریوسپشن توانایی مغز در تشخیص موقعیت اندامها و کشیدگی عضلات است؛ چشمان خود را ببندید و بینیتان را با انگشت لمس کنید – بدون حس عمقی این کار غیرممکن بود. همچنین حس زمان وجود دارد؛ ما درکی درونی از گذر زمان داریم که البته خیلی دقیق نیست اما کاملاً هم بیاساس نمیباشد. دانشمندان برآورد میکنند که انسان مجموعاً حداقل ۹ حس و شاید تا حدود ۲۰ نوع حس متفاوت داشته باشد. پس دیدگاه قدیمی پنج حس، سادهسازی بیش از حد بود که به قدمت ارسطو بازمیگردد.
یکی از حواس کمتر شناختهشده، حس تشنگی و گرسنگی است. اینها در واقع حسهای شیمیایی درونیاند که توسط گیرندههای هیپوتالاموس در مغز، غلظت نمک خون یا میزان قند خون را میسنجند و به ما احساس نیاز به آب یا غذا میدهند. همچنین حس اکسیژن خون در شریانها وجود دارد که اگر سطح اکسیژن پایین بیاید باعث تنگی نفس و سیگنال به تنفس سریعتر میشود. حس کشش احشا نیز داریم؛ مثلاً وقتی مثانه پر است یا معده بیش از حد پر شده، گیرندههای کشش این اندامها تحریک شده و احساس دفع ادرار یا سیری شدید ایجاد میکنند.
اما شاید فراتر از حواس درونی، موضوعی که جذابیت بیشتری دارد تواناییهای حسی خارقالعاده در برخی انسانها یا حیوانات است. برای مثال برخی افراد نابینا یاد گرفتهاند با ایجاد صدای کلیک و گوش دادن به بازتاب آن، تا حدودی مانند خفاشها اکولوشن (جهتیابی بازتابی) انجام دهند و محیط اطراف را تجسم کنند. این توانایی در حقیقت بهرهگیری شدیدتر از حس شنوایی و پردازش صدای بازتابی است که مغز افراد نابینا در نبود بینایی، آن را تقویت میکند. یا مورد جالب دیگر سینستزیا (حسآمیزی) است که در برخی افراد وجود دارد و طی آن تحریک یک حس باعث تجربهی خودبهخودی حس دیگر میشود. مثلاً شخص ممکن است با شنیدن یک نوت موسیقی، رنگ خاصی را به صورت ذهنی “ببیند” یا با دیدن حروف، برای هر حرف یک مزه در دهان احساس کند. سینستزیا نشان میدهد مرزهای حسها در مغز میتواند انعطافپذیر باشد و برخی مسیرهای عصبی حسی به طور غیرمعمولی به هم متصل شوند.
حواس ما را با جهان پیوند میدهند و در عین حال محدودیتهایی نیز دارند. مثلاً چشم انسان تنها طیف مرئی (حدود ۳۸۰ تا ۷۰۰ نانومتر طول موج) را میبیند و از دیدن مادون قرمز یا فرابنفش عاجز است، در حالی که برخی حیوانات مثل مارها مادون قرمز را حس میکنند و برخی حشرات فرابنفش را میب …بینند. شنوایی انسان نیز محدود به طیف فرکانسی تقریباً ۲۰ تا ۲۰٬۰۰۰ هرتز است؛ در حالی که سگها و خفاشها صداهایی فراتر از این محدوده را درک میکنند. چنین تفاوتهایی نشان میدهد حواس ما بخشی از طیف کلی محرکها را پوشش میدهند و هر گونه در قلمرو حیوانات بسته به نیازهایش دامنه حسی متفاوتی دارد.
با این حال، انسان توانسته با هوش خود این محدودیتها را دور بزند. ما ابزارهایی اختراع کردهایم که فراتر از حواس طبیعیمان را آشکار میکنند: میکروسکوپ برای دیدن ریزدنیای میکروبها، تلسکوپ برای مشاهده اجرام دوردست، دستگاههای مادونقرمز و فرابنفش برای رؤیت آنچه چشم ما نمیبیند، و تقویتکنندههای صوتی برای شنیدن امواج خارج از بازه شنوایی. این ابزارها در واقع گسترش حواس انسانی هستند و به کمک آنها مرزهای ادراک خود را وسیعتر کردهایم.
نکته شایان ذکر دیگر، حواس فرابشری در حیوانات است که گاهی به غلط از آن به عنوان «حس ششم» یاد میکنیم. برای مثال کوسهها و برخی آبزیان قادرند میدانهای الکتریکی ضعیف تولیدشده توسط موجودات زنده را حس کنند؛ توانایی که به آنها اجازه میدهد شکار خود را در تاریکی یا زیر شن بیابند. این توانایی نوعی حس فیزیکی اضافه بر حواس پنجگانه است. خفاشها و دلفینها نیز از اکولوشن برای مسیریابی بهره میبرند که ترکیبی از حس شنوایی بسیار حساس و پردازش بازتاب صداست. در فرهنگ عامه گاهی از یک «حس ششم» اسرارآمیز در انسان سخن گفته میشود که منظور همان شم یا شهود قوی است. اما در واقع حس ششمی به معنای ماورائی وجود ندارد، بلکه مجموعهای از همین حسهای درونی و تجربههای ذهنی ماست که گاهی به صورت شهود و الهام بروز میکند.
در دنیای حیوانات نمونههای حیرتانگیزی از حواس اضافی دیده میشود. کوسهها را که گفتیم دارای حس الکتریکی هستند. پرندگان مهاجر از میدان مغناطیسی زمین برای جهتیابی بهره میگیرند؛ آنها نوعی حس مغناطیسی دارند که انسان فاقد درک آگاهانه از آن است. مارها توان تشخیص مادون قرمز (حرارت بدن طعمه) را دارند. زنبورها و پرندگان برخی رنگهای فرابنفش را میبینند. این مثالها نشان میدهد طبیعت چگونه بسته به نیاز موجودات، حسهای گوناگون را تکامل داده است. مطالعهٔ این حس ششم در دنیای حیوانات برای دانشمندان بسیار جذاب است و به ما کمک میکند مرزهای ادراک حسی را بهتر بفهمیم【113†L17-L24】.
با این همه، حواس انسانی هنوز هم فوقالعادهاند. ترکیب اطلاعات این حواس با یکدیگر، تصویری کامل از جهان به ما میدهد. ما یک گل سرخ را نه تنها با رنگ سرخش، که با عطر دلانگیزش و لطافت برگهایش درک میکنیم. مغز ما استاد ترکیب محرکهای حسی مختلف است؛ مثلاً مزه غذا شدیداً تحت تأثیر بوی آن است، یا دیدن تصویری میتواند همراه با شنیدن صدا تجربهٔ احساسی خاصی را رقم بزند. فناوریهای واقعیت مجازی نیز دقیقاً با دستکاری همزمان چند حس، تجربههایی باورپذیر ایجاد میکنند.
در پایان باید گفت حواس پنجگانه انسان آغاز ماجراست، نه پایان آن【122†L1-L8】. ما علاوه بر اینها حسهای درونی متعددی داریم و اگر از منظر علم اعصاب بنگریم، هر کدام از این حسها خود به زیرحسهای تخصصیتر تقسیم میشوند (لامسه شامل حس فشار، لرزش، خارش و درد است؛ بینایی شامل درک رنگ، عمق، حرکت و… است). توانایی ما در ادراک دنیا نتیجه همکاری تمام این ورودیهای حسی و پردازش حیرتانگیز مغز است. هر حس دریچهای است به سوی واقعیت، و مجموع آنها تصویری میسازد که ما از جهان و از خود داریم. بدون حواس، تجربه ما از زندگی ناچیز میبود. این توانایی ادراک چندوجهی از بزرگترین عجایب بدن انسان است که ما را قادر میسازد زیباییهای دنیا را لمس کنیم و از خطراتش مصون بمانیم.
جمعبندی: از مغز پررمز و راز تا قلب تپنده، از پوست محافظ تا سیستم ایمنی هوشیار، و از استخوانهای مستحکم تا حواس دقیق، بدن انسان مجموعهای هماهنگ از عجایب کوچک و بزرگ است. ما معمولاً در روزمرگی به این شگفتیها توجه نمیکنیم، اما هر نفس کشیدن، هر پلک زدن و هر قدم برداشتن، حاصل عملکرد معجزهگون اندامها و دستگاههای بدن ماست. آشنایی با این حقایق علمی نه تنها دانستههای ما را افزایش میدهد، بلکه قدرشناسی ما را نسبت به بدنمان بیشتر میکند. مراقبت از سلامت جسم، با تغذیه مناسب، ورزش، خواب کافی و دوری از استرس، سرمایهگذاری برای حفظ این سامانه شگفتانگیز است. امیدواریم این مرور بر عجایب بدن انسان توانسته باشد گوشهای از عظمت وجودی که در هر یک از ما نهفته است را نشان دهد. دفعه بعد که قلبتان تندتر میزند یا پوستتان مورمور میشود، بدانید که پشت این احساس ساده، هزاران فرآیند هماهنگ و دقیق در جریان است. بدن انسان منزلگاه عجایبی است که شناخت آنها، شگفتی و احترام ما را به همراه خواهد داشت.
سیستم ایمنی واقعاً قهرمان گمنامه. مقاله رو چند بار خوندم!
بخش ویروسهای باستانی در ژنوم واقعاً ذهنمو منفجر کرد. ممنون بابت مطالب ناب و علمیتون
خیلی جالب بود که نور مرئی ضعیف از پوست ساطع میشه! هر پاراگراف مقاله برام یه شگفتی بود.
نمیدونستم پوست تا این حد هوشمنده. واقعاً تعریف قهرمانانهای از پوست داشتید.
از خوندن این مقاله حس قدرشناسی نسبت به قلبم پیدا کردم. ممنون از مطالب علمی و سادهفهمتون.