ماده سفید: بزرگراه اطلاعاتی مغز شما
ماده سفید چیست و چه شکلی دارد؟
اگر تا به حال به یک مغز واقعی یا تصویر آن نگاه کرده باشید، متوجه مناطق صورتی-قهوه‌ای و مناطق سفید رنگ شده‌اید. آن مناطق سفید، دقیقاً همان ماده سفید هستند. اما چرا سفید است؟ پاسخ در یک ماده چرب به نام میلین نهفته است. میلین مانند یک غلاف عایق دور سیم‌های مغز که آکسون نام دارند، می‌پیچد و رنگ سفید و درخشان خود را به این مناطق می‌بخشد.
برای درک بهتر، یک سیم برق را تصور کنید. سیم مسی داخل آن، مانند آکسون، مسئول انتقال جریان برق (سیگنال عصبی) است. و پوشش پلاستیکی دور سیم، دقیقاً مانند میلین، هم از سیم محافظت می‌کند و هم باعث می‌شود جریان برق سریع‌تر و با اتلاف انرژی کم‌تری حرکت کند. ماده سفید در واقع مجموعه‌ای از میلیون‌ها آکسون میلین‌دار است که مناطق مختلف مغز را به یکدیگر و به نخاع متصل می‌کنند.
میلین چگونه کار می‌کند؟
میلین به صورت یکنواخت دور آکسون را نمی‌پوشاند، بلکه مانند یک رشته سوسیس، به صورت بخش‌های جداگانه‌ای است. بین این بخش‌های میلین، فضاهای کوچکی به نام گره رانویه6 وجود دارد. سیگنال عصبی در واقع از یک گره به گره بعدی می‌پرد. این پرش، سرعت انتقال را به شدت افزایش می‌دهد. این روش انتقال را "هدایت پوششی" می‌نامند.
می‌توانید آن را مانند دویدن در یک مسیر پر از چاله تصور کنید. اگر مجبور باشید قدم‌به‍قدم و با دقت بدوید (مانند آکسون بدون میلین)، کند پیش می‌روید. اما اگر بتوانید از روی چاله‌ها بپرید (مانند آکسون میلین‌دار)، خیلی سریع‌تر به مقصد می‌رسید.
| ویژگی | نورون با میلین | نورون بدون میلین |
|---|---|---|
| سرعت انتقال پیام | بسیار بالا (تا 150 متر بر ثانیه) | پایین (حدود 1 متر بر ثانیه) |
| مصرف انرژی | کم‌تر | بیشتر |
| نمای ظاهری | سفید رنگ (به دلیل وجود میلین) | خاکستری رنگ |
| یک مثال در بدن | اعصابی که حرکت عضلات را کنترل می‌کنند. | اعصابی که احساس درد را منتقل می‌کنند. |
ماده سفید در عمل: از دوچرخه‌سواری تا حل مسئله
حالا که با عملکرد ماده سفید آشنا شدیم، ببینیم این بزرگراه اطلاعاتی در زندگی روزمره ما چه نقشی ایفا می‌کند.
فرض کنید می‌خواهید دوچرخه‌سواری کنید. مغز شما یک فرمان "پدال بزن" صادر می‌کند. این فرمان در ماده خاکستری (مرکز پردازش) تولید می‌شود. سپس، از طریق دسته‌ای از آکسون‌های میلین‌دار در ماده سفید، این پیام با سرعت بسیار بالا به نخاع و سپس به عضلات پاهای شما فرستاده می‌شود. همزمان، پیام‌های حسی از تعادل و موقعیت بدن شما نیز از طریق ماده سفید به سمت مغز بازمی‌گردند تا حرکت شما را تنظیم کنند. تمام این تبادل پیام‌های فوق‌العاده سریع، به لطف وجود ماده سفید امکان‌پذیر است.
در فعالیت‌های پیچیده‌تری مانند حل یک مسئله ریاضی، ماده سفید نقش حیاتی‌تری بازی می‌کند. برای حل مسئله، شما نیاز دارید مناطق مختلف مغز که مسئول حافظه (به خاطر سپردن فرمول)، استدلال (چگونه از فرمول استفاده کنم) و توجه (متمرکز ماندن روی مسئله) هستند، با هم ارتباط برقرار کنند. ماده سفید این ارتباط را فراهم می‌کند و یک شبکه کارآمد برای تفکر ایجاد می‌نماید.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر، این دو نقش مکمل دارند. ماده خاکستری مانند "پردازنده مرکزی" کامپیوتر است که اطلاعات را پردازش و تصمیم‌گیری می‌کند. ماده سفید مانند "کابل‌های شبکه" است که این پردازنده‌ها را به هم متصل می‌کند تا یک سیستم یکپارچه و کارآمد تشکیل دهند. هر دو برای عملکرد طبیعی مغز ضروری هستند.
آسیب به ماده سفید می‌تواند ارتباط بین بخش‌های مختلف مغز را قطع یا کند کند. این امر بسته به محل آسیب، می‌تواند منجر به مشکلاتی در راه رفتن، تعادل، بینایی، تفکر و حتی تغییرات خلقی شود. بیماری ام‌اس7 یک مثال شناخته‌شده است که در آن سیستم ایمنی بدن به میلین حمله کرده و باعث اختلال در انتقال پیام‌های عصبی می‌شود.
بله! فعالیت‌هایی مانند ورزش منظم، خواندن کتاب، یادگیری یک مهارت جدید (مانند نواختن ساز یا یک زبان خارجی) و حتی رژیم غذایی سالم می‌توانند به سلامت و افزایش کارایی ماده سفید کمک کنند. این فعالیت‌ها باعث می‌شوند میلین‌سازی به‌صورت بهینه انجام شود و ارتباطات مغزی تقویت گردند.
پاورقی
1 ماده سفید (White Matter)
2 ماده خاکستری (Grey Matter): بخشی از سیستم عصبی که حاوی جسم سلولی نورون‌ها است و مرکز پردازش اطلاعات محسوب می‌شود.
3 میلین (Myelin): یک ماده چربی-پروتئینی که مانند عایق دور آکسون‌ها را می‌پوشاند.
4 آکسون (Axon): زائده بلند و رشته‌مانند یک نورون که پیام عصبی را از جسم سلولی به نورون دیگر یا به یک سلول عضلانی منتقل می‌کند.
5 سیستم عصبی (Nervous System)
6 گره رانویه (Node of Ranvier): فاصله بین غلاف‌های میلین در طول یک آکسون.
7 ام‌اس (MS) یا Multiple Sclerosis