«بنك الدماغ» كيف يمكن للجهد العقلي بناء احتياطي معرفي ضد شيخوخة الدماغ؟

الترجمة: مريم بنت سعيد الغافرية -

لم أفكر مطلقا في مرض الزهايمر، ولكنه أصبح الآن محور تفكيري خاصة بعد ظهور أعراضه عند والدتي. ولم أدرك أبدا أنها تعاني منه إلا بعد أن نظرَت إليّ فجأة وسألتني «متى التقينا أول مرة!»

وتسببّ الإنكار جزئيا في تدهورها المعرفي؛ ولكن كانت بلا شك تعوض عن الضرر السريع الذي يصيب دماغها باتباع حيل التفافية تتغلب فيها على الأثر الذي يسببه المرض.

فقد فعلت ذلك من قبل بعد أن أصيبت بسكتة دماغية منذ أربع سنوات وفقدت القدرة على القراءة. وبعد عمل شاق ومتواصل، تعلمت والدتي القراءة مرة أخرى.

فماذا سيحدث إذا كانت قدرتها على التكيّف، التي ساعدتها بعد إصابتها بالسكتة الدماغية، ستقف كحائط صد أمام مرض الزهايمر؟ مما جعلني أفكر في مرونتي تجاه تدهورها المعرفي وكيف سيكون تصرفي، إن حدث شيء غير متوقع.

لقد عرفنا منذ ما يقرب من ثلاثة عقود أن أدمغة بعض الأفراد يمكن أن تعمل بشكل طبيعي حتى عندما تكون مليئة بالأضرار الأخرى المرتبطة بالزهايمر، وذلك بسبب قدرة غامضة وكامنة يطلق عليها الاحتياطي المعرفي. ومع ذلك، وعلى الرغم برهنتها لأهميتها البالغة في الدماغ، كان من الصعب تحديد طريقة عمل هذه الخاصية في الدماغ. الآن، بدأنا أخيرا في فهم الآليات التي تكمن وراء الاحتياطي المعرفي، مما يفتح الباب أمام علاجات جديدة محتملة للخرف وأفكار جديدة حول سُبل حماية قدراتنا على التفكير في سن الشيخوخة. وقد تبين أن الحماية قد تنشأ بتعلم لغة أخرى أو حل الكلمات المتقاطعة يوميا.

نشأ مفهوم الاحتياطي المعرفي منذ ما يقارب ٣٠ عاما عندما وجد ياكوف ستيرن، طبيب الأمراض العصبية والنفسية بجامعة كولومبيا في نيويورك، وزملاؤه أن الأشخاص الحاصلين على تعليم عالٍ أو مهنة بها تحديات فكريّة كانوا أقل عرضة للإصابة بمرض الزهايمر. وافترض الباحثون أن السنوات الإضافية من الجهد الفكري تضفي «احتياطيا يؤخر ظهور الأعراض السريرية».

في البداية، لم يؤخذ هذا المفهوم على محمل الجد. ويقول ستيرن: «لقد سخر الزملاء من الفكرة». فقد بدا لهم أن من المستحيل أن يقاوم التعليم ما يتركه مرض الزهايمر في الدماغ».

الاحتياطي المعرفي

أطلق ستيرن على هذه القدرة اسم «الاحتياطي المعرفي» حيث ميزها عن المفهوم الآخر «احتياطي الدماغ» الذي عُرّف قبل بضع سنوات من قبل روبرت كاتزمان، الذي كان آنذاك في جامعة كاليفورنيا، سان دييجو. وقام بدراسة أدمغة كبار السن المقيمين في دار الرعاية بعد وفاتهم، ووجد أن بعضها يحتوي على كم كبير من اللويحات المرتبطة بمرض الزهايمر، على الرغم من أن القدرات المعرفية لهؤلاء تم تقييمها ضمن أفضل ٢٠% من المقيمين في دار رعاية المسنين وبنفس جودة أو أفضل من أولئك الذين لا يعانون من أي أمراض دماغية. وكان السر وراء ذلك هو امتلاكهم لأدمغة أكبر وأثقل، وبالتالي عدد أكبر من الخلايا العصبية وبالتالي المزيد من «احتياطي الدماغ» لتحمل الضرر الناجم عن الزهايمر.

ويشكل احتياطي الدماغ خاصية هيكلية تقاس بحجم الدماغ، مما يعطي مؤشرا على عدد الخلايا العصبية والمشابك العصبية - الروابط بين الخلايا العصبية التي تتدفق من خلالها المعلومات.

ويشبه ستيرن الاحتياطي المعرفي ببرامج الكمبيوتر -وهي القدرة التي يمكن ترقيتها طوال حياتنا- في حين أن احتياطي الدماغ هو الأجهزة.

في السابق، كان يعتقد أن احتياطي الدماغ يتمتع بقدرة ثابتة وهو الأمر الذي تغير تماما الآن. فالأمر لا يقتصر على وجود دليل على أن أدمغتنا قد تكون قادرة على صنع خلايا عصبية جديدة خلال مرحلة البلوغ، ولكننا نعلم الآن أن عوامل كثيرة يمكن أن تؤثر على عمل أجهزة الدماغ. وقد أدى ذلك إلى التعرف على ركيزة ثالثة تكمن وراء المرونة المعرفية: صيانة الدماغ، وهو نمط الحياة أو العوامل البيئية التي تحافظ على الدماغ في حالة جيدة.

إن هذا الاتحاد بين الاحتياطي المعرفي واحتياطي الدماغ وصيانة الدماغ هو الذي يمكّن بعض الأفراد من الحفاظ على قدراتهم على التفكير حتى سن الشيخوخة بنجاح أكبر من غيرهم. تقول دورينا كادار من كلية الطب في برايتون وساسكس بالمملكة المتحدة: «إن هذه الجوانب الثلاثة مترابطة إلى حد كبير».

ومنذ ذلك الحين، أجريت دراسات متعددة للتأكيد على التأثيرات الوقائية لهذه المرونة. على سبيل المثال، تابعت دراسة أجريت عام ٢٠٢٠ حول حالات الإصابة بالزهايمر على أكثر من ١٢٠٠٠ شخص تبلغ أعمارهم ٥٠ عاما أو أكثر كجزء من الدراسة الطولية الإنجليزية للشيخوخة. ويقول كاداز: «أسهمت العديد من الجوانب، مثل التعليم ونوع المهنة وخيارات نمط الحياة، بما في ذلك أوقات الفراغ والالتزامات الاجتماعية في ارتفاع مستوى الاحتياطي المعرفي وبالتالي تقليل خطر الإصابة بالزهايمر».

ولكن الأمر الغريب بخصوص الاحتياطي المعرفي هو أننا لا نستطيع رؤيته في الدماغ أو قياسه بشكل مباشر، على الرغم من أن ستيرن قد أحرز بعض التقدم في تحديد ما يبدو أنه شبكات مرتبطة به. يُقاس الاحتياطي المعرفي عادة باستخدام عوامل بديلة مثل التحصيل في الاختبارات المعرفية. وقد اكتشفنا قدرا كبيرا من العوامل التي يمكن أن تؤثر عليه ولعل أبرز هذه العوامل هو «الحظ». على سبيل المثال، تؤدي جيناتنا دورا قويا في تحديد ذكائنا، ويكون معدل الذكاء الأعلى مرتبط بارتفاع معدل الاحتياطي معرفي. لكن هناك عوامل أخرى أكثر مرونة، فعلى سبيل المثال، ترتبط المستويات الأعلى من التفاعل والمشاركة الاجتماعية في منتصف العمر أو في وقت لاحق بقوة الأداء المعرفي عند تقدم السن والذي يسهم في انخفاض خطر الإصابة بالخرف بنسبة ٣٠ إلى ٥٠%.

كما، ويمثل التواصل الاجتماعي تحديا عقليا: عليك أن تتذكر الوجوه والأسماء وأنماط وطباع الأشخاص الآخرين، وتتنقل في المحادثة، وتطرح الأسئلة، وتستخدم الفكاهة وتلاحظ الإشارات الاجتماعية، وهو الأمر الذي تحدث عنه الباحث أندرو سومرلاد من جامعة كوليدج لندن في دراسته: «هناك أشياء كثيرة تحدث في وقت واحد». وتسهم هذه التفاعلات الاجتماعية في تمدد الدماغ، وتخفض نسبة التوتر. في الواقع، قد يكون الافتقار إلى هذا النوع من التفاعلات سببا في إصابة والدتي بالزهايمر. تم تشخيص إصابتها بالاكتئاب عندما كانت في الثامنة والثلاثين من عمرها، وقد انسحب من الحياة الاجتماعية لعدة أشهر متتالية.

يمكن أن يكون للإجهاد والسمنة وسوء التغذية تأثير ضار على الاحتياطي المعرفي لدينا بسبب الالتهاب المستمر الذي تسببه، والذي يمكن أن يعطل العديد من وظائف الدماغ. يقول كريج ريتشي، الرئيس التنفيذي ومؤسس شركة الدراسات الإسكتلندية لعلوم الدماغ: «مع الوقت، لا يستطيع الدماغ استخدام الجلوكوز بشكل فعال، مما يؤدي إلى اضطراب نشاط الأعصاب». وهذا يؤدي أيضا إلى تفاقم آثار «الالتهاب»، وهو الالتهاب المزمن منخفض المستوى الذي يتطور حتما مع تقدمنا في العمر.

ومن ناحية أخرى، يمكن أن يساعد النوم الجيد ليلا في دعم الاحتياطي المعرفي. أثبتت إحدى الدراسات التي أجريت في وقت سابق من هذا العام أن مرحلة معينة من دورة نومنا، وهي حركة العين غير السريعة (NREM)، تبدو ذات أهمية خاصة. قد يكون ذلك لأن هذه المرحلة من النوم العميق ضرورية لتقوية الذاكرة، وكذلك للتخلص من السموم التي تتداخل مع الأداء الصحي للدماغ.

الاحتياطي المعرفي هو الخلاصة لتمارين مستمرة لعقلك على مر السنوات.

هناك عامل آخر قد يكون مرتبط بشكل كبير بالاحتياط المعرفي، ألا وهو النشاط البدني. فعلى سبيل المثال، اكتشفت دراسة أجريت عام ٢٠٢٠ على ما يقرب من ١٣٠ ألف بالغ أمريكي أن التدهور المعرفي كان شائعا بمقدار الضعف تقريبا بين أولئك الذين كانوا غير نشطين بدنيا مقارنة بالأشخاص النشطين. وذلك لأن دور التمارين الرياضية في صحة الدماغ، مثل المشاركة الاجتماعية، يملك أبعادا مختلفة. إذ يدعم النشاط البدني صحة القلب والأوعية الدموية وتدفق الدم الدماغي -وكلاهما مهم لصحة الدماغ- ويساعد في تقليل الالتهابات ويرفع مستويات عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ، وهي مادة ثبت أنها تزيد من حجم مركز الذاكرة المهم للغاية: الحصين. كما تعمل التمارين الرياضية على تحسين الذاكرة من خلال تعزيز النوم العميق.‏

ومن غير المستغرب أن العديد من الأنشطة الدماغية الواضحة تؤثر أيضا على احتياطاتنا المعرفية. فقد أظهرت العديد من الدراسات أن التحدث بأكثر من لغة يعمل بمثابة منبه معرفي قوي. على سبيل المثال، أوضح جون جراندي من جامعة ولاية أيوا أنه على الرغم من أن الأشخاص ثنائيي اللغة وأحاديي اللغة لديهم في النهاية نفس العدد من حالات مرض الزهايمر، إلا أن «ثنائيي اللغة» يميلون إلى تجنب هذه الأعراض لفترة أطول».

لكن لا تتعجل في تعلم لغة جديدة الآن. ما يبدو مهما حقا هو المشاركة الذهنية القوية والتركيز على الأنشطة الصعبة، وليس أي نشاط محدد في حد ذاته. على سبيل المثال، استخدمت دراسة أجريت عام 2015 باستخدام المسح الوظيفي بالرنين المغناطيسي لمقارنة النشاط الدماغي لدى عدد من المشاركين الأمريكيين تتراوح أعمارهم بين 60- 90عاما، قبل وبعد الانخراط في جهد مركّز على مدار 14 أسبوعا في خياطة اللحف أو التصوير الرقمي. ووجدت أن الشبكات العصبية في أدمغتهم تعمل بكفاءة أكبر، وتعتمد أنماطا أكثر حيوية مقارنة بالمجموعة الضابطة التي لم تشارك في هذه الأنشطة. وقد استمر التأثير لمدة عام على الأقل.

كما، وأظهرت دراسات أخرى أن التعلم والمشاركة يساهمان في الحفاظ على حجم الدماغ ومنع تقلص مراكز الذاكرة. على سبيل المثال، كشفت دراسة سويسرية حديثة أجريت في مطلع عام ٢٠٢٣ على أشخاص تتراوح أعمارهم بين أوائل الستينيات وأواخر السبعينيات من العمر، أن التدخل الموسيقي لمدة ستة أشهر -سواء تشغيلها أو الاستماع إليها- أدى إلى تحسين الذاكرة وزيادة المرونة العصبية وحجم المادة الرمادية، وهي أنسجة المخ المتداخلة مع المشابك العصبية وأجسام الخلايا العصبية (وهي جزء من الخلية الذي يحتوي على نواتها).

تشتق المرونة العصبية من قدرة الدماغ الفطرية على إعادة تنظيم نفسه من أجل إنجاز المهام بأكثر الطرق انسيابية. تقول باميلا ألميدا ميزا من جامعة كوليدج لندن: إنه كلما خصصت وقتا أكثر لممارسة مهارة معينة، أصبحت أكثر كفاءة وعززت قوة التنظيم العصبي داخل دماغك. وتعمل المهام التي تتطلب جهدا معرفيا على تقوية المسارات العصبية الأساسية وإنشاء مسارات بديلة تخفف من فقدان الوظيفة بسبب تنكس الدماغ التدريجي. وتقول: «كنا نعتقد أن المرونة العصبية هي امتياز لمرحلة للشباب، لكن أظهرت الأدلة على مدى السنوات القليلة الماضية أن ثمة تكوينا عصبيا أثناء مرحلة البلوغ والشيخوخة، ولكن ليس بنفس المعدل».

يقول سومرلاد: «علينا أن نفكر في الاحتياطي المعرفي بما يتجاوز مجرد التعليم والنجاح المهني. إنها في النهاية، الطريقة المُثلى لتمرين عقلك طوال حياتك، بشكل مستمر من خلال التعليم (العامل الأكثر دراسة)، ولكن من خلال أشياء أخرى أيضا: نمط حياة صحي، ونشاط بدني، وأنشطة اجتماعية وأنشطة مرهقة عقليا. يقول جراندي: «ليس هناك حل سحري لبناء الاحتياطي المعرفي».

ومع ذلك، لا شيء من هذا يفسر الأسس العصبية لقدرة دماغنا على مقاومة الخرف. في نهاية المطاف، كل هذا يعود إلى شيء واحد: التشابك العصبي.

في العقود الأخيرة، أصبح من الواضح أن مرض الزهايمر مرتبط بفقدان المشابك العصبية، ويعود الأمر إلى تدهور الأشواك التغصنية التي تبرز من الخلايا العصبية لإجراء اتصالات مع الخلايا العصبية الأخرى. تعد كثافة الأشواك التغصنية أمرا بالغ الأهمية لمعالجة المعلومات والذاكرة والتعلم. إحدى الأفكار الحاسمة هي أن كثافة الأشواك التغصنية يتم الحفاظ عليها لدى الأشخاص الذين تتأثر أدمغتهم بمرض الزهايمر، ولكنهم يتمتعون بطبيعية معرفية. يقول الباحث باتريسيو أوبازو من جامعة إدنبرة بالمملكة المتحدة: «إن الحفاظ على المشابك العصبية يرتبط ارتباطا وثيقا بالمرونة المعرفية تجاه مرض الزهايمر، ويبقى السؤال حول كيفية الحفاظ على المشابك العصبية لدى الأفراد ممن يملكون مرونة إدراكية عالية».

من الممكن أن أولئك الذين لديهم عدد أكبر من المشابك العصبية في البداية يكونون أقل عرض للإصابة بالخرف أو الزهايمر من غيرهم. ومع ذلك، يعتقد جيريمي هيرسكويتز من جامعة ألاباما في برمنجهام أن آلية المرونة المعرفية التي نملكها هي عملية أشبه بكونها ديناميكية. ويقول: «تتجدد مرونتنا المعرفية بشكل نشط، فلو أصاب الدماغ، مثل الزهايمر، فإنه يعيد تشكيل نفسه لاستمرارية العمل بشكل طبيعي. ولا يرتبط الأمر حول وصول الأفراد إلي مستويات عالية من الاحتياط المعرفي فحسب، بل يتمحور الأمو حول أن الدماغ لديه آلية التكيف الخاصة به».

وقد أظهرت بعض الدراسات الجديدة حول آلية عملية التجديد التي يمر بها الدماغ أثناء إصابته بالزهايمر أن الأشواك التغصنية (Dendritic spines) تأتي في أشكال مختلفة، بما في ذلك الأشكال الرفيعة التي يُفترض أنها أكثر الأنواع مرونة، والضرورية لتعلم أشياء جديدة، والأشواك على شكل فطر، وهو شكل أكثر استقرارا والذي يُعتقد أنه يسهم في الاحتفاظ بالذكريات طويلة المدى. ومن المثير للاهتمام أن عدد الأشواك الرقيقة ينخفض لدى الأشخاص الذين يعانون من ضعف إدراكي بسبب مرض الزهايمر، لكنه يظل موجودا لدى أولئك الذين يتمتعون بإدراك طبيعي، على الرغم من طبيعة المرض.

والأكثر إثارة للدهشة هو أن العمود الفقري يكون أطول لدى الأشخاص ذوي القدرات المعرفية الطبيعية، وهي نتيجة أدهشت الكثير من العلماء بما فيهم الباحث هيرسكويتز، والذي قال: «ربما يكون واحدا من أعمق اللحظات في حياتي المهنية». ويقول: إن هناك الآن الكثير من البيانات التي تشير إلى أن زيادة الطول في العمود الفقري الرقيق يحسن قدرة الدماغ على مقاومة مرض الزهايمر. علاوة على ذلك، فقد حدد هذا البحث بعض العوامل التي تنظم كثافة العمود الفقري وطوله لدى البشر، مما يجعلهم مرشحين محتملين للتدخل العلاجي.

أحد هذه العناصر هو النيوريتين (NRN1)، وهو بروتين تفرزه الخلايا العصبية ويوجد في جميع أنحاء الدماغ. وتظهر الدراسة التي أجرتها Religious Orders Study على الراهبين الكاثوليك من كبار السن والراهبات من جميع أنحاء الولايات المتحدة الذين وافقوا على الخضوع للاختبارات المعرفية السنوية والتبرع بالدماغ بعد الموت أن النيوريتين يعمل كعامل وسيط للمرونة المعرفية تجاه مرض الزهايمر. فقد قام هيرسكويتز وزملاؤه بتحليل 250 شخصا من هذه الدراسة، ووجدوا أن المستويات الأعلى من النيوريتين في سنوات العُمر المتقدمة أظهرت قدرات إدراكية أفضل وزيادة في كثافة العمود الفقري. ويقول: «يبدو أن هذا البروتين يدعم نمو الخلايا العصبية بشكل كبير، وهو أشبه فيتامين للخلايا العصبية». وفي وقت سابق من هذا العام، حدد الباحثون بروتينا آخر، وهو Twinfilin-2، الذي يؤثر على طول العمود الفقري.

المكملات العصبية

هنا، يتم طرح سؤال مهم ألا وهو: كيف تسهم هذه العوامل في تعزيز بناء الاحتياطي المعرفي؟ والإجابة أن ممارسة هذه الأنشطة تحفز من العمليات المعرفية في الدماغ وتسهم في زيادة مستويات البروتينات مثل NRN1، والتي بدورها تساعد على إنشاء نقاط اشتباك عصبي جديدة أو الحفاظ على تلك الموجودة. يقول هيرسكويتز: «أعتقد أن آلية بناء الاحتياط المعرفي تعمل بشكل مشابه لعضلاتك وتمارينك الرياضية. لهذا، إذا واصلت القراءة وبقيت منخرطا فكريا واجتماعيا طوال حياتك، فإنك تحفز عقلك مثلما تحفز جسمك أثناء ممارسة التمارين الرياضية». ويضيف هيرسكويتز أن اللدونة المتأصلة في الخلايا العصبية للإنسان تعمل بشكل أفضل عند تعريضها لهذه الأنواع من الضغوط العقلية. ويضيف: «إذا لم تقم بتحفيز عقلك وتحفيز خلاياك العصبية على التفكير، فسوف تفقد تلك المشابك العصبية بشكل طبيعي، حتى بدون تأثيرات مرض الزهايمر».

لا يزال الوقت مبكرا جدا على هذه الخلاصة، لكن هيرسكوفيتش يتصور أنه في يوم من الأيام يمكن تقديم بروتين النيوريتين كمكمل لدعم وظائف المخ، وكطريقة بديلة لمنع التأثيرات المرضية لمرض الزهايمر والخرف على الأساليب الحالية، والتي تركز بشكل أساسي على القضاء على وتشابك البروتين في الخلايا العصبية.

ويتفق الكثير من الباحثين والعلماء مع هذا الرأي. ويقول أوبازو: «بدلا من التركيز في القضاء على الأمراض أو الأسباب التي أدت إليها والتي كانت غير ناجحة تماما، أعتقد أننا يجب علينا أن نصب تركيزنا على تعزيز الحماية التي ينفذها الدماغ للتعامل مع الأمراض في المقام الأول: التعويض التشابكي، وترميم وتجديد الخلايا».

ويقول ستيرن: إن إدراكنا لكيفية تكيف الدماغ وتعزيز الاحتياط المعرفي يبدو أمرا واعدا للمستقبل، إلا إنه من المهم إدراك حقيقة أن الوصول إلى قمة الاحتياطي المعرفي يرتبط كبداية متأخرة للضعف الإدراكي، حيث يتزامن مع ازدياد الحالة المرضية على طبيعة الفرد. وعلى ما يبدو أن هذا ما حدث يبدو مع والدتي والتي كانت تتسم بالذكاء العالي والصحة البدنية الممتازة، وكانت قبل ذلك تتحدث باللغتين الإنجليزية والفرنسية وتحل الكلمات المتقاطعة المبهمة بانتظام قبل إصابتها بسكتة دماغية.

وفي الختام، آمل أن أعزز من احتياطاتي بشكل يومي، وذلك من خلال ممارسة الرياضة، أو عبر العلاقات الاجتماعية، أو كتابة المقالات مثل هذه التي تقرؤنها الآن. وأد أن أوكد أن فهمنا الجديد حول الرابط الذي يجمع بين الجهد العقلي والخلايا العصبية سيسهم حتما في إيجاد طرق جديدة ومبتكرة لتعزيز احتياطاتنا المعرفية مع الوقت للحفاظ على صحة أدمغتنا لمدة أطول.

خدمة تربيون عن مجلة «New Scientist»

المصدر: لجريدة عمان