الكروموسوم ١٦: الذاكرة

نحن البشر محكومون بدرجة مدهشة بما تمليه علينا جيناتنا، ومع هذا فنحن محكومون بدرجة أكبر بما نتعلمه خلال حياتنا. إن الجينوم كمبيوتر لمعالجة المعلومات؛ يستخلص المعلومات المفيدة من العالم المحيط عن طريق الانتخاب الطبيعي، ثم يجسد هذه المعلومات في تصميماته. لكن التطور يعالج المعلومات معالجة بطيئة للغاية، بحيث يحتاج إلى عدة أجيال لكل تغيير يجريه. لا عجب إذن في أن الجينوم وجد أنه من المفيد له أن يخترع آلة أسرع بكثير، وظيفتها استخلاص المعلومات من العالم المحيط في دقائق، أو حتى ثوانٍ، ثم تجسيد المعلومات في صورة سلوك، وتلك الآلة هي المخ. إن الجينوم يزودك بالأعصاب التي تخبرك بأن يدك تتعرض لحرارة شديدة، ويمدك المخ بالسلوك المتمثل في إبعاد يدك عن سطح الموقد.

كان السؤال الذي تناوله بالدوين بالبحث هو: لماذا يتعلم الفرد شيئًا ما في حياته بدلًا من أن يكون هذا الشيء مبرمجًا بداخله على صورة غريزة؟ هناك معتقد شائع أن التعلم شيء طيب، والغريزة شيء سيئ، أو بالأحرى، أن التعلم شيء متقدم والغريزة شيء بدائي. وعلى هذا يعد احتياجنا لتعلم كافة السلوكيات التي تعرفها الحيوانات معرفة غريزية سمة تميز جنسنا البشري. وضع الباحثون في مجال الذكاء الاصطناعي — وفق هذه الفكرة — التعلم هدفًا أسمى؛ بحيث صار هدفهم هو ابتكار آلة متعلمة ذات غرض عام. لكن كان في هذا نوع من خلط الحقائق؛ فالبشر يفعلون بالغريزة الأشياء نفسها التي تقوم بها الحيوانات، فنحن نزحف ونقف ونمشي ونبكي وتطرف أعيننا على النحو الغريزي نفسه الذي يحدث لدى أي طائر صغير. إننا نوظف التعلم فقط من أجل الأشياء الإضافية التي أضفناها إلى الغرائز الحيوانية؛ أمور مثل القراءة وقيادة السيارة والمعاملات المصرفية والتسوق. وكما كتب بالدوين فإن: «الوظيفة الرئيسية للوعي هي تمكين [الطفل] من تعلم الأشياء التي فشلت الوراثة الطبيعية في نقلها إليه.»

وبإجبار أنفسنا على تعلم شيء ما، نضع أنفسنا في بيئة انتقائية تُعلي من قيمة الحلول الغريزية المستقبلية للمشكلة. وعلى هذا تحل الغريزة تدريجيًّا محل التعلم. على هذا النحو نفسه — كما أوضحت في الفصل الخاص بالكروموسوم ١٣ — وضع اختراع صناعة الألبان الجسم أمام مشكلة تتمثل في عدم قدرته على هضم سكر اللبن. كان أول الحلول حلًّا ثقافيًّا، تصنيع الجبن، لكن لاحقًا طور الجسم حلًّا فطريًّا عن طريق استمرار إنتاج إنزيم اللاكتيز في سن البلوغ. ربما في يوم ما قد تصير معرفة القراءة والكتابة سمة فطرية إذا وُضع الأشخاص الأميون في موضع تكاثر غير مواتٍ فترة طويلة بما يكفي. ومن ثم، بما أن عملية الانتخاب الطبيعي قائمة في الأساس على استخلاص المعلومات المفيدة من البيئة المحيطة ثم ترميزها داخل الجينات، من المنطقي النظر إلى الجينوم البشري بوصفه نتاج أربعة مليارات عام من التعلم التراكمي.

ومع ذلك، هناك حدود لمزية جعل السلوكيات غريزية. ففي حالة اللغة المنطوقة — وهو النطاق الذي نتمتع فيه بغريزة قوية، وإن كانت مرنة — من الواضح أنه سيكون ضربًا من الجنون أن يقدم الانتخاب الطبيعي على جعل اللغة بكل مشتملاتها، حتى المفردات، شيئًا غريزيًّا، فبهذه الطريقة ستكون اللغة أداة غير مرنة إلى حدٍّ بعيد؛ فافتقاد كلمة بمعنى الكمبيوتر سيجعلنا نحتاج إلى أن نصفه بأنه «الشيء الذي يفكر حين تتواصل معه». وبالمثل حرص الانتخاب الطبيعي (ولتغفر لي هذا الاختزال الغائي) على تزويد الطيور المهاجرة بنظام ملاحي قائم على النجوم غير مكتمل التجميع. فبسبب تتابع الاعتدالين الربيعي والخريفي، وهو الأمر الذي يؤدي إلى تغيير الاتجاه نحو الشمال، من الضروري بمكان للطيور أن تعيد ضبط بوصلة النجوم الخاصة بها في كل جيل عن طريق التعلم.

إن تأثير بالدوين يتركز على التوازن بين التطور الثقافي والتطور الجيني. وهما ليسا نقيضين، بل رفيقين، يتبادلان التأثير أحدهما في الآخر من أجل تحقيق أفضل النتائج. بوسع العُقاب أن يتعلم تفاصيل الحياة من والديه كي يتكيف على أفضل نحو مع الظروف المحلية. أما الوقواق — على النقيض — فعليه أن يدمج كل شيء داخل غريزته لأنه لن يقابل والديه مطلقًا. سيكون عليه أن يطرد إخوته من العش في غضون ساعات من فقس البيض، والهجرة إلى الجزء الصحيح من أفريقيا‏ في شبابه دون وجود لوالدين يرشدانه، وأن يكتشف بنفسه كيف يعثر على اليرقات ويأكلها، ثم العودة إلى موطنه الأم في الربيع التالي ليتزاوج، ثم يجد عشًّا يصلح للسكنى؛ كل هذا من خلال سلسلة من السلوكيات الغريزية تتخللها فترات من التعلم الحصيف من واقع الخبرة.

وبالدرجة نفسها التي نسفه بها من اعتماد المخ البشري على الغرائز، نقلل بشكل عام من قدرة الحيوانات على التعلم. فالنحل الطنان — على سبيل المثال — ثبت أنه بالإمكان تعليمه بالخبرة كيف يجمع الرحيق من أنواع مختلفة من الزهور، فالنحل المدرب على أحد أنواع الزهور يعجز عن جمع الرحيق من الأنواع الأخرى، حتى يُدرب على ذلك. وفور أن يعرف كيف يتعامل مع النوع الجديد، ولنقل مثلًا قلنسوة الراهب، يصير أفضل في التعامل مع الزهور ذات الأشكال المشابهة كعشبة القمل، وبهذا يثبت أنه لم يكتف بحفظ شكل زهرة معينة وحسب، إنما عَمّم بعض المبادئ المجردة.

مثال شهير آخر على قدرة الحيوانات على التعلم نجده في حيوان بسيط آخر هو حلزون البحر. ليس بالإمكان تخيل حيوان أكثر بدائية منه، فهو حيوان كسول، ضئيل الحجم، بسيط التركيب، وصامت. يوجد لديه مخ دقيق ويعيش حياة خالية من التوتر إلى حدٍّ يُحسد عليه، قوامها الأكل والتناسل وحسب. هو عاجز عن الهجرة أو التواصل أو الطيران أو التفكير. إنه موجود وحسب. إن حياته، بالمقارنة مثلًا بطائر الوقواق، أو حتى النحل الطنان، هي تجسيد للبساطة. ولو كانت فكرة أن الحيوانات البسيطة تستخدم الغرائز والحيوانات المعقدة تتعلم صحيحة، فلن تكون هناك حاجة بحلزون البحر إلى التعلم على الإطلاق.

ومع ذلك فهو قادر على التعلم. فإذا اندفعت دفقة مياه صوب خيشومه، يسحب الحلزون خيشومه. لكن إذا تكرر اندفاع المياه نحو الخيشوم، يبدأ تدريجيًّا في التوقف عن سحب الخيشوم. يتوقف حلزون البحر عن الاستجابة لما تعرف عليه بكونه إنذارًا زائفًا ليس إلا، إنه «يتكيف». ليس هذا بالطبع كتعلم حساب التفاضل، ومع هذا فهو نوع من التعلم. وعلى العكس، إذا تعرض هذا الحلزون لصدمة كهربية ذات مرة، قبل اندفاع دفقة المياه صوب خيشومه، يتعلم الحلزون أن يسحب الخيشوم بصورة أكبر من السابق، وهي الظاهرة المعروفة باسم اكتساب الحساسية. ويمكن أيضًا جعله «يتكيف شرطيًّا»، مثل كلب بافلوف الشهير، بحيث يسحب خيشومه حين يتلقى دفقة لطيفة من المياه إذا كانت هذه الدفقة مقترنة بصدمة كهربية. وعلى هذا تسببت الدفقة اللطيفة، التي في المعتاد غير كافية لجعله يسحب خيشومه، في سحب الحلزون لخيشومه على نحو حاد. إن حلزون البحر — بعبارة أخرى — مؤهل لأنواع التعلم نفسها لدى الكلاب أو البشر؛ كالتكيف واكتساب الحساسية والتعلم الترابطي. ومع هذا فهو لا يستخدم حتى مخه. إن هذه الانعكاسات العصبية والتعلم الذي يعدلها تحدث في العقدة العصبية الجوفية، وهي محطة عصبية فرعية موجودة في بطن هذا المخلوق اللزج.

اكتشف كاندل وزملاؤه سلسلة من التغيرات الكيميائية تتركز حول هذا الجزيء الحلقي. وبصرف النظر عن الأسماء، لنتخيل سلسلة من المواد الكيميائية التي تحمل الحروف أ، ب، ج، د … إلخ.

تعتمد التقوية طويلة الأمد، مثل تعلم حلزون البحر، بشكل مطلق على تغير في خصائص التشابكات العصبية، وهي في هذه الحالة التشابكات الواقعة بين خلايا المدخلات والخلايا الهرمية. هذا التغير يشمل الإنتجرينات بالتأكيد. والعجيب في الأمر أن كبح الإنتجرينات لا يؤثر في تكوين عملية التقوية طويلة الأمد، لكنه يؤثر في استمراريتها. يبدو أننا نحتاج الإنتجرينات حرفيًّا من أجل ربط التشابكات العصبية معًا.

أشرت ضمنًا منذ لحظات قليلة إلى أن الخلايا الهرمية قد تكون هي خلايا الذاكرة. لكن هذا هراء. إن ذكريات الطفولة الخاصة بك لا تكمن على الإطلاق في الحُصين، بل في القشرة الحديثة. إن الموجود في الحُصين وبالقرب منه هو آلية تكوين الذكريات الجديدة طويلة الأمد. من المفترض أن الخلايا الهرمية تعمل بطريقة ما على نقل الذكريات المتكونة حديثًا إلى مكان تخزينها النهائي. نحن نعرف هذا من واقع قصتي شابَّين سيئي الحظ تعرضا لحادثين غريبين في خمسينيات القرن العشرين: الأول، والمعروف في الأدبيات العلمية بالحروف الأولى إتش إم، استُؤصل جزء من مخه بغرض منع نوبات الصرع التي أصابته جراء حادث دراجة. أما الثاني، المعروف باسم إن أيه، فكان فني رادار يعمل لدى القوات الجوية، وذات يوم وهو يعمل على بناء أحد النماذج حدث أن استدار بينما كان زميل له يلعب بسيف مبارزة صغير، ما أدى إلى دخول السيف من فتحة أنف إن أيه نافذًا إلى مخه.

يعاني كلا الرجلين إلى يومنا هذا حالةَ فقدان ذاكرة حادة. إن بمقدورهما تذكر أحداث الطفولة بوضوح وصولًا إلى سنوات قليلة سابقة على الحادث. إنهما قادران على حفظ الأحداث الجارية وقتًا قصيرًا إذا طُلب منهما استدعاؤها بعدها بوقت قصير ودون حدوث مقاطعات. بيد أنهما عاجزان عن تكوين ذكريات جديدة طويلة الأمد، وهما عاجزان عن تذكر وجه أي شخص يرونه كل يوم أو معرفة الطريق إلى منزليهما. وفي حالة إن إيه (الأقل حدة)، لا يستطيع حتى الاستمتاع بمشاهدة التليفزيون لأن الإعلانات تجعله ينسى ما كان معروضًا قبلها.

إن المخ البشري أكثر إثارة للإعجاب من الجينوم. فإن كنت من محبي القياسات الكمية فإن المخ به تريليونات التشابكات العصبية بدلًا من مليارات القواعد فقط، ويزن أكثر من كيلوجرام، وليس ميكروجرامات فقط. وإذا كنت تفضل الهندسة فهو ماكينة تناظرية ثلاثية الأبعاد، وليس فقط آلة رقمية أحادية البعد. وإذا كنت من محبي الديناميكا الحرارية، فالمخ يولد كميات كبيرة من الحرارة أثناء عمله، مثل المحرك البخاري. ومن وجهة نظر أخصائيي الكيمياء الحيوية، يحتاج المخ آلاف البروتينات المختلفة، والناقلات العصبية وغيرها من المواد الكيميائية، وليس مجرد أربع قواعد من الحمض النووي. ولغير الصبورين، يتغير المخ حرفيًّا تحت سمعنا وبصرنا؛ حيث تتشكل التشابكات العصبية كي تكون الذكريات الجديدة المكتسبة، فيما يتغير الجينوم أبطأ من سير النهر الجليدي. ولمحبي فكرة الإرادة الحرة، فإن تشذيب الشبكات العصبية في أمخاخنا، على يد ذلك البستاني الصارم المسمى بالخبرة، يعد أمرًا أساسيًّا لعمل ذلك العضو بطريقة سليمة، في حين تنقل الجينومات رسائلها على نحو محدد مسبقًا وبقدر قليل نسبيًّا من المرونة. يبدو إذن من جميع الأوجه أن للحياة الحرة الواعية اليد العليا على الحياة الأوتوماتيكية المحددة من قبل الجينات. ومع هذا، كما أدرك جيمس بالدوين وعباقرة الذكاء الصناعي المعاصرون، فإن ذلك الفصل ما هو إلا وهم زائف، فالمخ مخلوق على يد جينات، وهو جيد بقدر جودة تصميمه الأصلي، وحقيقة كونه آلة مصممة بحيث تقبل التعديل من قبل الخبرة ذاتها محفورة في جيناته. أما لغز كيفية قيامه بهذا فيظل أحد أعظم التحديات التي تواجهها علوم الأحياء الحديثة. ومع ذلك لا شك في أن المخ البشري هو أرفع مثال على قدرات الجينات. إنه علامة على وجود قائد عظيم يعرف متى يفوض المهام؛ وقد عرف الجينوم فعلًا متى يفوض.