اكتشاف آلية جديدة لـ "عجلة القيادة" في الدماغ
تاريخ النشر: 19th, February 2024 GMT
تكشف أحدث الدراسات في مجال علم الأعصاب عن فهم جديد للآلية المعقدة التي تحدث في الدماغ عندما نقوم بحركات بسيطة، مثل الانعطاف إلى اليسار أو اليمين.
إقرأ المزيد
وفي الغالب، لا يفكر الناس في ما يحدث في الدماغ عندما نتحرك إلى اليمين أو اليسار، لكن هذه الحركة البسيطة يتم التحكم فيها في الواقع من خلال عملية معقدة، حيث اكتشف باحثون من جامعة كوبنهاغن، بقيادة البروفيسور المساعد جاريد كريغ والبروفيسور أولي كين، شبكة من الخلايا العصبية في أدمغة الفئران التي تنظم هذه الإجراءات التي تبدو سهلة.
ويسلط هذا الاكتشاف الضوء على الوظائف العصبية الأساسية ويبشر بالتدخلات العلاجية المستقبلية، وخاصة في حالات مثل مرض باركنسون.
الكشف عن آلية توجيه الدماغ
في إحدى الدراسات، اعتمد فريق البحث على النتائج السابقة المتعلقة بـ "عجلة القيادة" في الدماغ، وهي شبكة من الخلايا العصبية المحددة في جذع الدماغ المسؤولة عن توجيه الحركات اليمنى واليسرى أثناء المشي. ومع ذلك، فإن التفاعل المعقد بين آلية التوجيه هذه ومناطق الدماغ الأخرى، مثل العقد القاعدية (مجموعة من النوى تحت القشرية)، ظل بعيد المنال حتى الآن.
ويوضح البروفيسور كين: "لقد اكتشفنا الآن مجموعة جديدة من الخلايا العصبية في جذع الدماغ والتي تتلقى المعلومات مباشرة من العقد القاعدية وتتحكم في الدائرة اليمنى واليسرى".
وتعمل العقد القاعدية، المعروفة منذ فترة طويلة بدورها في التحكم في الحركة الإرادية، كحلقة وصل حاسمة في هذه الدوائر العصبية. ويتكهن الباحثون بأن الخلل الوظيفي في هذا المسار قد يساهم في ضعف الحركة المميز لمرض باركنسون، وهي حالة تتميز بنقص الدوبامين في الدماغ.
إقرأ المزيدويقول البروفيسور كريغ: "يواجه المصابون بمرض باركنسون صعوبات في الانعطاف إلى اليمين واليسار. وتقع شبكة الخلايا العصبية المكتشفة حديثا في جزء من جذع الدماغ المعروف باسم PnO. وهي الخلايا التي تتلقى الإشارات من العقد القاعدية وتضبط طول الخطوة أثناء قيامنا بالدوران، وبالتالي تحدد ما إذا كنا ننتقل إلى النقطة أم لا: اليمين أو اليسار".
وركزت الدراسة في المقام الأول على الفئران، حيث أن جذع دماغها (كتلة دماغية تصل بين الدماغ الأمامي والنخاع الشوكي) يشبه إلى حد كبير جذع الدماغ البشري.
ومن خلال دراسة الفئران التي تعاني من أعراض تشبه أعراض مرض باركنسون، تمكن الباحثون من إثبات الآثار العلاجية المحتملة للنتائج التي توصلوا إليها.
ويوضح كريغ: "واجهت هذه الفئران صعوبات في الدوران، ولكن من خلال تحفيز الخلايا العصبية PnO، تمكنا من تخفيف صعوبات الدوران".
ويشير الباحثون إلى أن احتمال الاستفادة من هذه الاكتشافات في التدخلات العلاجية البشرية يحمل وعدا كبيرا. وقد تستفيد تقنيات، مثل التحفيز العميق للدماغ (DBS)، المستخدمة بالفعل في علاج مرض باركنسون، من الفهم الأعمق للشبكات العصبية المعقدة في الدماغ.
ويقترح البروفيسور كين: "في النهاية، قد نكون قادرين على التفكير في التحفيز العميق للدماغ لدى البشر"،. ومع ذلك، فإن ترجمة النتائج من الفئران إلى البشر تمثل تحديات، خاصة فيما يتعلق بدقة التحفيز العصبي.
واستخدم الباحثون تقنيات علم البصريات الوراثي المتقدمة لمعالجة نشاط الخلايا العصبية في منطقة PnO.
وعلم البصريات الوراثي، وهو أسلوب متطور، يتضمن تعديل خلايا معينة في الدماغ وراثيا لجعلها حساسة للضوء، وبالتالي تمكين التحكم الدقيق في نشاط الخلايا العصبية.
وتقول نتائج الدراسة التي نشرتها مجلة Nature Neuroscience: "عندما قام الباحثون بتنشيط الضوء، أصبحت الفئران التي كانت قادرة فقط على الانعطاف إلى اليسار قادرة على المشي في خط مستقيم والانعطاف إلى اليمين".
المصدر: Interesting Engineering
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: أخبار الصحة الصحة العامة امراض بحوث تجارب دراسات علمية الخلایا العصبیة فی فی الدماغ
إقرأ أيضاً:
دراسة تكشف مفتاح التخلص من طنين الأذن
يعاني نحو 15 بالمئة من سكان العالم من طنين الأذن، وهي حالة سمعية تجعل المصاب يشعر بصوت مستمر مثل الطنين أو الأزيز دون وجود مصدر خارجي له، وترتبط غالبا بفقدان السمع.
لا يقتصر تأثير الطنين على الإزعاج فقط، بل يمتد ليشمل الصحة النفسية، حيث يمكن أن يؤدي إلى التوتر والاكتئاب، خاصة لدى من يعانون منه لفترات طويلة تمتد لأشهر أو سنوات.
ورغم أنه لا يوجد علاج شافٍ حتى الآن، فإن فهم كيفية التخفيف من أعراضه يُعد أملًا لكثيرين حول العالم.
وفي هذا الإطار، يشير بحث جديد إلى أن النوم قد يكون مفتاحًا لفهم طنين الأذن بشكل أفضل. فالطنين يُعتبر نوعًا من "الإدراكات الوهمية"، وهي ظواهر يشعر فيها الإنسان بأشياء غير موجودة فعليا – كأن يسمع صوتا دون وجود صوت خارجي.
وبينما تحدث هذه الإدراكات غالبا أثناء النوم، فإن المصابين بطنين الأذن يعانون منها في اليقظة.
وتوضح الدراسة أن الطنين يؤثر على نشاط الدماغ، ويجعل بعض المناطق – لا سيما تلك المسؤولة عن السمع – أكثر نشاطًا مما يجب.
وهذا يشبه ما يحدث في النوم، حيث يتغير نشاط الدماغ خلال مراحله المختلفة، خاصة أثناء مرحلة النوم العميق (أو نوم الموجات البطيئة)، والتي تُعد المرحلة الأعمق والأكثر راحة.
وتظهر الأبحاث أن بعض مناطق الدماغ تبقى نشطة بشكل غير طبيعي أثناء النوم لدى المصابين بطنين الأذن، ما يؤدي إلى نوم مضطرب وتكرار الأحلام المزعجة. كما أنهم يقضون وقتًا أطول في مراحل النوم الخفيف، مما قد يمنعهم من الاستفادة الكاملة من النوم العميق.
مع ذلك، تشير الدراسة إلى أن النوم العميق لا يتأثر بالكامل بالطنين، بل قد يساهم في كبحه.
ويعتقد الباحثون أن نشاط الدماغ أثناء هذه المرحلة قد يثبط الطنين، من خلال دخول الخلايا العصبية في نمط خاص من النشاط يسمح لها بالراحة والتعافي.
كما أن هذا النمط قد يمنع انتقال الإشارات المفرطة من المناطق النشطة إلى مناطق الدماغ الأخرى، مما يساعد على استقرار النوم.
وتلعب مرحلة النوم العميق دورا مهما في تعزيز الذاكرة وتنظيم الاتصال بين الخلايا العصبية. ويُعتقد أن هذه التغيرات قد تفسر سبب استمرار الطنين لدى البعض حتى بعد زوال سببه الرئيسي، مثل فقدان السمع.
ويُعد فهم العلاقة بين النوم وطنين الأذن خطوة مهمة نحو إيجاد علاجات محتملة. فالتغيرات اليومية في شدة الطنين تشير إلى إمكانية تأثير النوم على الحالة. كما أن تحسين جودة النوم، سواء عبر تنظيم أوقات النوم أو تعزيز النوم العميق، قد يساعد في تخفيف الأعراض.
ويأمل الباحثون في المستقبل أن يتمكنوا من مراقبة نشاط الدماغ خلال مراحل النوم المختلفة وربطه بنشاط الطنين، مما قد يفتح الباب أمام تطوير علاجات جديدة تعتمد على تعديل أنماط النوم الطبيعية.
وداع المدير القطري لصندوق الأمم المتحدة للسكان واشادة بدوره في دعم صحة الأمهات والأطفال