The great brain debate - Ted Altschuler

المترجم: Sabah Kabashor المدقّق: Omar Aljubbah

In 1861, two scientists got into a very brainy argument.

في عام 1861 دخل عالمان في جدال مثير جدا

Specifically, they had opposing ideas of how speech and memory

كان صراعهما بالتحديد يدور حول ماهية الذاكرة والكلام

operated within the human brain.

وآلية عملهما داخل مخ الإنسان

Ernest Aubertin, with his localistic model,

أيرنست أوبرتو مع نموذج الأجزاء المستقلة

argued that a particular region or the brain

كان يعتقد أن كل جزء من المخ

was devoted to each separate process.

مخصص للقيام بعملية محددة

Pierre Gratiolet, on the other hand, argued for the distributed model,

في المقابل طرح بيير غراتيولي نموذج الأجزاء المتداخلة

where different regions work together

بحيث تتشارك جميع الأجزاء

to accomplish all of these various functions.

للقيام بهذه المهام لمختلفة

The debate they began reverberated throughout the rest of the century,

اتسع صدى هذه المناظرة ليمتد خلال القرن بأكمله

involving some of the greatest scientific minds of the time.

حيث شمل العديد من علماء ذاك العصر

Aubertin and his localistic model had some big names on his side.

أوبرتو مع نموذج الأجزاء المستقلة استطاع أن يضم لجانبه العديد من الأسماء الكبيرة

In the 17th century, René Descartes had assigned the quality

في القرن السابع عشر، أشار ريني ديكارت الى أن

of free will and the human soul to the pineal gland.

حرية الإختيار وروح الأنسان تتأثر بعمل الغدة الصنوبرية

And in the late 18th century, a young student named Franz Joseph Gall

في أواخر القرن الثامن عشر لاحظ شاب صغير يدعي فرانز جوزيف جول

had observed that the best memorizers in his class had the most prominent eyes

أن زملاءه الذين يتمتعون بمقدرة عالية على التذكر يملكون أعينا بارزة أكثر من غيرهم

and decided that this was due to higher development

وقد أرجع ذلك لزيادة النمو

in the adjacent part of the brain.

للأجزاء المجاورة لتلك المنطقة

As a physician, Gall went on to establish the study of phrenology,

وكطبيب، قام جول ببداية دراسة ما يسمي ببحث القوي العقلية

which held that strong mental faculties corresponded to

والتي ربطت بين الإمكانيات العقلية الكبيرة

highly developed brain regions, observable as bumps in the skull.

وتلك الأجزاء النامية بشكل جيد من المخ والتي تكوّن تلك النتوءات في الجمجمة

The widespread popularity of phrenology throughout the early 19th century

زادت شعبية هذا المنحي الجديد خلال القرن التاسع عشر

tipped the scales towards Aubertin's localism.

لتدعم وبشكل كبير نموذج الأجزاء المستقلة لأوبرتو

But the problem was that Gall had never bothered to scientifically test

لكن المشكلة كانت في أن جول لم يقم بأي تجارب علمية

whether the individual brain maps he had constructed

لمعرفة ما إذا كانت خريطته الذهنية التي بناها

applied to all people.

يمكن تعميمها علي الجميع

And in the 1840's, Pierre Flourens challenged phrenology

وفي عشرية 1840 تحدى بيير فلورينز ما يسمى بمبحث القوي العقلية

by selectively destroying parts of animal brains

فقد قام بتدمير أجزاء محددة من أدمغة الحيوانات

and observing which functions were lost.

وتحديد أي نوع من الوظائف قد فقد

Flourens found that damaging the cortex

وقد لاحظ أن الأجزاء التي تلفت من قشرة المخ

interfered with judgement or movement in general,

أثرت في المقدرة على إتخاذ القرارات والحركة بصفة عامة

but failed to identify any region associated with one specific function,

لكن لم يجد أي منطقة مختصة بوظيفة معينة

concluding that the cortex carried out brain functions as an entire unit.

وخرج بنتيجة مفادها أن قشرة المخ تؤدي وظائف الدماغ كوحدة متكاملة

Flourens had scored a victory for Gratiolet, but it was not to last.

شكلت النتائج التي استخلصها فلورينز نصرا لبراتيولي، لكنه لم يدم طويلا

Gall's former student, Jean-Baptiste Bouillaud,

جان باتيست بيود، الطالب الذي تتلمذ علي يد جول فورمر

challenged Flourens' conclusion,

شكك بصحة النتائج التي توصل لها فلورينز

observing that patients with speech disorders

حيث لاحظ أن المرضي الذين يعانون من مشاكل في النطق

all had damage to the frontal lobe.

يعانون أيضا من تلف الفص الأمامي

And after Paul Broca's 1861 autopsy of a patient who had lost the power

قام بروكس في العام 1881 بعملية تشريح لدماغ مريض فقد المقدرة

to produce speech, but not the power to understand it,

على الكلام ولكنه قادر علي استيعاب معانيه

revealed highly localized frontal lobe damage,

لاحظ حينها أن الفص الأمامي قد تعرض لتلف كبير

the distributed model seemed doomed.

ويبدو أن نموذج عمل الدماغ كوحدة واحدة قد فشل

Localism took off.

وخسر تأييد الأخرين

In the 1870's, Karl Wernicke associated part of the left temporal lobe

في العام 1870، أشار كارل فيرنك لوجود علاقة بين الفص الصدغي

with speech comprehension.

والمقدرة علي استيعاب و فهم الكلام

Soon after, Eduard Hitzig and Gustav Fritsch

بعدها بقليل، قام أدوارد هيتزك وغوستاف فريتش

stimulated a dog's cortex and discovered a frontal lobe region

بإثارة قشرة المخ لأحد الكلاب واكتشفا أن هناك منطقة في الفص الأمامي

responsible for muscular movements.

مسؤولة عن حركة العضلات

Building on their work, David Ferrier mapped each piece of cortex

وبناء علي ذلك، قام ديفيد فيرير بتحديد أجزاء من قشرة المخ

associated with moving a part of the body.

كل منها مختص بتحريك جزء معين من الجسم

And in 1909, Korbinian Brodmann built his own cortex map with 52 separate areas.

في العام 1909، قام كوربينيان برودمان برسم خريطة تحتوي علي 52 منطقة منفصلة

It appeared that the victory of Aubertin's localistic model was sealed.

ويبدو أن أوبرتو و نموذج الأجزاء المستقلة قد أثبتت صحتها

But neurologist Karl Wernicke had come up with an interesting idea.

لكن كارل فيرنكا، المختص في علم الأعصاب قام بطرح فكرة مثيرة للإهتمام

He reasoned that since the regions for speech production and comprehension

حيث أشار؛ وبما أن المنطقتين المختصتين بإنتاج الكلام وفهمه

were not adjacent,

لا تقعان في ذات المكان

then injuring the area connecting them might result

فإن أي ضرر يصيب المنطقة الرابطة بينهما قد تنتج عنه

in a special type of language loss, now known as receptive aphasia.

بعض الصعوبات اللغوية، أو ما يعرف في يومنا هذا بالحُبْسة الإستقبالية

Wernicke's connectionist model helped explain disorders

ساعد نموذج فيرنكا الإتصالي في فهم بعض المعضلات

that didn't result from the dysfunction of just one area.

التي لم تنتج بسبب تضرر منطقة واحدة فقط في الدماغ

Modern neuroscience tools reveal a brain more complex than

كشفت الأدوات الحديثة لعلم الأعصاب أن الدماغ يبدو أكثر تعقيدا

Gratiolet, Aubertin, or even Wernicke imagined.

مما اقترحه غراتيولي، ايرنست أو حتي فيرنكا

Today, the hippocampus is associated with two distinct brain functions:

اليوم، فإن حصان البحر في الدماغ يختص بوظيفتين اساسيتين

creating memories and processing location in space.

وهما الذاكرة الزمانية والذاكرة المكانية

We also now measure two kinds of connectivity:

ويمكننا الآن أيضا قياس نوعين من أنواع الإتصال

anatomical connectivity between two adjoining

إتصال تشريحي بين منطقتين متقاربتين

regions of cortex working together,

من قشرة المخ تعملان سويا

and functional connectivity between separated regions

و اتصال وظيفي بين منطقتين متباعدتين

working together to accomplish one process.

يعملان سويا لتنفيذ مهمة واحدة

A seemingly basic function like vision

في وظيفة أساسية كالنظر

is actually composed of many smaller functions,

فهي في واقع الأمر مكونة من عدة عمليات صغيرة

with different parts of the cortex representing

حيث أن أجزاء قشرة المخ المختلفة تتشارك لتوضيح ماهية

shape, color and location in space.

الشكل، الللون، والموقع من الفراغ

When certain areas stop functioning, we may recognize an object,

حين تتوقف منطقة ما عن العمل فربما يكون في مقدورنا التعرف علي الأشياء

but not see it, or vice versa.

لكننا لا نستطيع رؤيتها أو قد يحدث العكس

There are even different kinds of memory for facts and for routines.

هناك أيضا نوعان مختلفان من الذاكرة، الروتينية واخري تتعلق بالحقائق

And remembering something like your first bicycle

فتذكر شيئ كركوب الدراجة للمرة الأولي

involves a network of different regions each representing the concept

يحتاج لعمل عدة مناطق مختلفة لتساعدنا في توضيع مفهوم ماهية

of vehicles, the bicycle's shape, the sound of the bell,

الإطارات، شكل العجلة، وصوت الجرس

and the emotions associated with that memory.

وحتي المشاعر المتعلقة بذاك الحدث

In the end, both Gratiolet and Aubertin turned out to be right.

وفي نهاية الأمر، اتضح أن كلا من غراتيولي وأيبرتو كانا علي حق

And we still use both of their models to understand how cognition happens.

ولازلنا نستعين بهذين النموذجين لمحاولة فهم كيف يحدث الإدراك

For example, we can now measure brain activity on such a fine time scale

فكمثال، يمكننا اليوم قياس نشاط المخ بإستخدام مقياس زمني دقيق

that we can see the individual localized processes that comprise

لتحديد عملية واحدة منفصلة

a single act of remembering.

مرتبطة بعملية تذكر واحدة

But it is the integration of these different processes and regions

لكن التداخل الذي يحدث ما بين الأجزاء والعمليات المختلفة

that creates the coherent memory we experience.

يمكننا من التمتع بذاكرة ذات فعالية كبيرة

The supposedly competing theories prove to be two aspects

النظريتان المختلفتنان فيما مضي اتضح أنهما جزء

of a more comprehensive model,

من نموذج أكثر تعقيدا

which will in turn be revised and refined

وهو بدوره سيخضع لعمليات مواجهة وتعديل

as our scientific techologies and methods for understanding the brain improve.

لاسيما وأن التقنيات والطرق العلمية لمحاولة فهم عمل الدماغ تتطور يوما بعد يوم