تعبيرية
اكتشاف آلية جديدة لتشكيل شبكات الدماغ يفك لغزه
اكتشف فريق مختص في علم الوراثة الجزيئية والبشرية وعلم الأعصاب من كلية بايلور للطب في الولايات المتحدة، أن شبكات الخلايا العصبية المثبطة في الدماغ تتطور من خلال عكس آلية واحدة تليها شبكات خلايا عصبية مثيرة، وأن الدماغ يصور العالم الخارجي كخرائط محددة للنشاط تنشئها شبكات الخلايا العصبية.
وكشف قائد الفريق للدراسة التجريبية حول “كيف يشكل الدماغ الشبكات المعرفية وينظم عملية المعلومات داخلها” بنيامين ارينكيل :”أن معظم خرائط شبكات الخلايا العصبية في الدماغ من الخلايا المثيرة وتوجد في القشرة الدماغية، وتبدو كشبكة منتشرة ومتداخلة من الخلايا”.
ومبينا في حديثه مع مجلة طبيعة علم الأعصاب الدولية، أنها تظهر مع الوقت والتجربة إذ ينحت هذا النمط المنتشر من النشاط في مناطق محددة من الدماغ على نحو الأفضل، أما الشبكات المثبطة فتستجيب للمؤثرات الخارجية وتنظيم نشاط الشبكات العصبية.
وتعد الخلايا العصبية المثيرة الجزء الذي نحت وصقل خرائط العالم الخارجي من خلال الخبرة والتطوير، بينما الخلايا العصبية المثبطة تشكل الخرائط التي تصبح أوسع مع النضوج.
ودرس الفريق تطوير خرائط الخلايا العصبية المثبطة في نظام حاسة الشم لعينة من الفئران، ليظهر أنها على عكس حاسة البصر والسمع أو الحواس الأخرى فحاسة الشم للفئران تكشف عن الروائح منفصلة من مجموعة كبيرة من جزيئات.
وشرح ارينكيل أن الفئران يمكنها الكشف على عدد كبير من الروائح ويرجع الفضل في ذلك إلى جزء من شبكة معقدة في الخلايا العصبية المثبطة، وهو النوع الأكثر وفرة من الخلايا في منطقة دماغ الفأر والمخصصة لمعالجة الرائحة.
ولدعم هذه الشبكة، يتم إضافة الخلايا العصبية المثبطة المولود حديثا باستمرار ودمجها في الدوائر، وبمتابعة الفريق مسارات هذه الخلايا العصبية المضافة حديثا في الوقت المناسب لتحديد كيفية الدوائر المثبطة تتطور أولا بحيث تتوهج عندما تصبح خلايا مثيرة.
وعرض الباحثون الروائح الفردية للفئران وسجلت النتائج بصريا من خلال المجهر المناطق أو الشبكات من الدماغ التي تتوهج والتي تعد رائحة معروفة للحيوان.
وكرر العلماء التجربة عدة مرات لتحديد كيف الشبكات تغيرت حسب الحيوان المستفيد من التعرف على الرائحة، مرجحين أن الشبكات المثبطة سوف تنضج بطريقة مماثلة لتلك الشبكات المثير، وهذا يعني أن أكثر من خبرة الحيوان للرائحة لتعريف أفضل للشبكات المثيرة ستصبح بشكل مفاجئ.
ووجدوا أن الدوائر المثبطة من إحساس الفأر لرائحة معينة تتطور على نحو معاكس لدوائر مثيرة بدلا من أن تصبح مناطق محددة بدقة، والدوائر المثبطة تصبح أوسع.
وبفضل هذا الاكتشاف الجديد فلدى العلماء فهم أفضل لطريقة تنظيم الدماغ لعمليات المعلومات، حيث يعتقدون أن الشبكات المثبطة تعمل جنبا إلى جنب مع الشبكات مثيرة.
واقترحوا أن التفاعل بين الشبكات المثيرة والمثبطة يمكن تشبيهها بشبكة الطرق، فالشبكة المثيرة تنظم حركة سير من خلال شبكة من إشارات المرور التي شبهوها بالشبكات المثبطة.
ورأى الفريق أن تشكيل الخرائط العصبية مفيد ويعتمد على الشبكات المثبطة التي تقود بعدم الصقل للشبكات المثيرة، وإن هذه المعلومات الجديدة ستكون أساسية نحو تطوير أساليب جديدة لإصلاح أنسجة المخ ومعرفة كيفية عمل الدماغ العادي.
ووصفوا الإكتشاف بالخطوة الهامة نحو فهم طبيعة الظروف العصبية وإمكانية العثور على علاجات في المستقبل.
