اكتشاف هام وغامض في “مادة أهملها العلماء” في الدماغ!
تاريخ النشر: 30th, October 2023 GMT
الولايات المتحدة – لطالما جذبت المادة الرمادية في الدماغ انتباه الباحثين، لكن نصف الدماغ في الواقع عبارة عن مادة مترابطة تسمى “المادة البيضاء”.
وتتكون المادة الرمادية في الغالب من أجسام الخلايا العصبية التي تتعامل مع أنواع الحسابات المسؤولة عن كلامنا وتعلمنا وإدراكنا وإحساسنا وحركتنا.
ومن ناحية أخرى، تتكون المادة البيضاء إلى حد كبير من هياكل تسمى المحاور، المسؤولة عن ربط خلايا الدماغ ببعضها البعض وبقية الجسم.
وفي دراسة جديدة، استخدم فريق البحث من جامعة فاندربيلت، التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) للنظر في التغيرات في المادة البيضاء أثناء قيام الأشخاص الخاضعين للاختبار بمهام، مثل هز أصابعهم.
وطُلب من المشاركين في الدراسة الاستمرار في تكرار الإجراءات المخصصة لهم من أجل بناء اتجاه ونمط يمكن قياسه بشكل صحيح.
ولوحظت زيادة واضحة في الإشارات المعتمدة على مستوى الأكسجين في الدم (BOLD) في المادة البيضاء، ما يشير إلى زيادة نشاط الدماغ أثناء أداء المهام. وهذه فكرة مهمة، حتى لو لم نكن نعرف بالضبط ما يحدث بعد.
ويقول كيرت شيلينغ، مهندس الطب الحيوي: “لا نعرف ماذا يعني هذا. نحن نعلم فقط أن شيئا ما يحدث. هناك بالفعل إشارة قوية في المادة البيضاء”.
وفي المادة الرمادية، تشير الزيادة في إشارات BOLD إلى المزيد من تدفق الدم والأكسجين في الدماغ. ويمكن أن يكون الأمر نفسه يحدث في خلايا المادة البيضاء: قد يعني استخدام المزيد من الأكسجين أثناء عمل الدماغ، أو يمكن أن يكون مرتبطا بطريقة ما بنشاط المادة الرمادية.
ويقول شيلينغ: “إن الإشارة تتغير. إنها تتغير بشكل مختلف في مسارات المادة البيضاء المختلفة، وهي موجودة في جميع مسارات المادة البيضاء، وهو اكتشاف فريد من نوعه. لمدة 25 أو 30 عاما، أهملنا النصف الآخر من الدماغ”.
ويمكن للدراسات المستقبلية أن تنظر في إشارات المادة البيضاء هذه بمزيد من التفصيل، خاصة فيما يتعلق بالمشاكل الصحية مثل مرض ألزهايمر. كما يحرص الباحثون على دراسة الأسباب البيولوجية لهذا النشاط.
نشر البحث في PNAS.
المصدر: ساينس ألرت
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: المادة الرمادیة فی المادة
إقرأ أيضاً:
درع المستقبل.. مادة ثنائية الأبعاد قوية ومرنة!
#سواليف
وجد #العلماء طريقة جديدة لربط الجزيئات معا لتشكيل مادة ثنائية الأبعاد قوية ومرنة. وقد يغير هذا #الابتكار المستوحى من الدروع الحلقية مفهوم الدروع في المستقبل.
وقام فريق من الباحثين بقيادة المتخصصين من جامعة شمال الغرب في الولايات المتحدة بتطوير ما يُعتقد أنه أول مادة ثنائية الأبعاد ميكانيكية التشابك تشبه حلقات الدرع السلسلة. وتتمتع المادة بمرونة وقوة غير مسبوقة، مما يفتح آفاقا واعدة لاستخدامها في منتجات، مثل #السترات_المصفحة الواقية الخفيفة والأقمشة المضادة للرصاص.
وتم تطوير المادة على المستوى النانوي، مما يعني أن بعض مكوناتها تقاس بالنانومتر. وتعد هذه المادة من نوع #البوليمر من الناحية التقنية، وتتكون من جزيئات كبيرة تحتوي على مكونات كيميائية أصغر تُعرف بالمونومرات.
مقالات ذات صلةوفي المادة ثنائية الأبعاد ذات البنية البوليمرية تعمل الروابط الميكانيكية، وهي روابط تعتمد على التفاعل الفيزيائي، على عكس الروابط التساهمية التي تقضي بتبادل الإلكترونات. وتحتوي المادة على 100 تريليون رابطة ميكانيكية في كل سنتيمتر مربع. وحسب الباحثين، فهذه هي أعلى كثافة للروابط الميكانيكية على الإطلاق.
قال ويليام ديكتيل المشارك في البحث من جامعة شمال الغرب: “لقد أنشأنا بنية بوليمرية جديدة تماما. وتشبه هذه المادة الدرع السلسلة التي يصعب تمزيقها لأن كل رابطة ميكانيكية يمكنها أن تتحرك قليلا. إذا قمتَ بشدها، يمكنها تبديد القوة المُطبقة في عدة اتجاهات، وسيتعين عليك كسرها في العديد من الأماكن”.
وقد أسفرت الأبحاث السابقة عن الحصول على بوليمرات ذات روابط ميكانيكية بكميات صغيرة جدا، مما جعل إنتاجها بكميات كبيرة أمرا صعبا. ومع ذلك، تمكن الباحثون الأمريكيون من إنتاج أكثر 500 غرام من المادة، وهم يعتقدون أن هذا ليس الحد الأقصى.
وحتى نسبة صغيرة من هذه البنية البوليمرية الجديدة يمكن أن تحسن جودة المواد الأخرى. كما قام العلماء بتطوير مادة تتكون من 97.5% من ألياف “Ultem” (مادة قوية جدا من عائلة الكيفلار نفسها) و2.5% من البوليمر ثنائي الأبعاد، وخلصوا إلى أن هذا المزيج يعزز إلى حد بعيد قوة المادة الأولى. وقد تصبح هذه المادة القوية والمرنة بشكل غير عادي درع المستقبل.
دبلوماسي يمني: الكويت لاتزال سباقة في تخفيف معاناة اليمن