تفاصيل غير مسبوقة.. 57 ألف خلية و150 مليون وصلة عصبية بمليمتر مكعب من دماغ البشر
تاريخ النشر: 12th, May 2024 GMT
أعاد العلماء بناء مخطط توصيلي لقطعة من الدماغ البشري بتفاصيل غير مسبوقة، مما يكشف عن مراوغات وتعقيدات جديدة فيما يعتبره الكثيرون العضو الأكثر تطورا في الكون المعروف.
وتعاون باحثون من جامعة هارفارد مع خبراء في التعلم الآلي في شركة غوغل لرسم خريطة للدوائر العصبية والوصلات والخلايا الداعمة وإمدادات الدم في كتلة من الأنسجة السليمة التي تمت إزالتها من القشرة المخية لامرأة تبلغ من العمر 45 عاما خضعت لعملية جراحية لعلاج الصرع، بحسب تقرير لصحيفة "الغارديان".
وبلغ حجم تلك الكتلة الدماغية مجرد مليمتر مكعب واحد من الأنسجة، لكن اكتشاف التوصيلات العصبية شكلت مهمة ضخمة للفريق.
وكشفت صور المجهر الإلكتروني لأكثر من 5000 شريحة من العينة عن 57 ألف خلية فردية و150 مليون وصلة عصبية و23 سم من الأوعية الدموية.
وقال جيف ليشتمان، أستاذ البيولوجيا الجزيئية والخلوية في جامعة هارفارد: "كان الهدف هو الحصول على رؤية عالية الدقة لهذا الجهاز البيولوجي الأكثر غموضا والذي يحمله كل واحد منا على كتفيه. السبب في أننا لم نفعل ذلك من قبل هو أنه يمثل تحديا كبيرا. لقد كان من الصعب جدا القيام بذلك حقا".
وبعد تقطيع الأنسجة إلى شرائح أرق بـ 1000 مرة من عرض شعرة الإنسان، التقط الباحثون صورا بالمجهر الإلكتروني لكل منها لالتقاط تفاصيل بنية الدماغ وصولا إلى مقياس النانو، أو جزء من الألف من المليمتر.
ومن ثم تتبعت خوارزمية التعلم الآلي مسارات الخلايا العصبية والخلايا الأخرى من خلال الأقسام الفردية، وهي عملية شاقة كانت ستستغرق سنوات من البشر.
وتضمنت الصور 1.4 بيتابايت [بيتابايت = مليون غيغابايت] من البيانات، أي ما يعادل 14 ألف فيلم كامل الطول بدقة 4K.
قال ليشتمان: "لقد وجدنا أشياء كثيرة في مجموعة البيانات هذه غير موجودة في الكتب الدراسية. نحن لا نفهم هذه الأشياء، لكن يمكنني أن أخبرك أنها تشير إلى وجود هوة بين ما نعرفه بالفعل وما نحتاج إلى معرفته".
وفي إحدى الملاحظات المحيرة، أظهرت ما يسمى بالخلايا العصبية الهرمية، والتي لها فروع كبيرة تسمى الزوائد العصبونية التي تبرز من قواعدها، تناظرا غريبا، حيث يواجه بعضها للأمام والبعض الآخر للخلف. وكشفت صور أخرى عن حلقات ضيقة من المحاور العصبية، وهي الألياف الرقيقة التي تحمل الإشارات من خلية دماغية إلى أخرى، كما لو أنها أصبحت عالقة في دوار قبل تحديد المخرج الصحيح والذهاب فيه.
وكشفت الخريطة أيضا عن حالات نادرة قامت فيها الخلايا العصبية بتكوين روابط قوية للغاية مع الخلايا الأخرى. عبر كامل الكتلة موضوع الدراسة، اتصل أكثر من 96% من المحاور العصبية بخلية مستهدفة واحدة، بينما شكل 3% من تلك المحاور اتصالين. لكن حفنة قليلة منها كان لها عشرات الاتصالات، وفي حالة واحدة أكثر من 50، مع خلية مجاورة.
وتكهن ليشتمان بأن مثل هذه الروابط القوية قد تساعد في تفسير كيف أن السلوكيات التي يتم تعلمها جيدا - مثل إزالة قدمك من دواسة الوقود والضغط على المكابح عند الإشارة الحمراء - لا تتطلب أي تفكير تقريبا بعد التدريب الكافي.
وقال: "أعتقد أن هذه الروابط القوية قد تكون جزءا من نظام المعلومات المكتسبة وما يبدو عليه التعلم في الدماغ".
وفي الوقت الحالي، لا يفكر الباحثون حتى في رسم خريطة للدماغ البشري بأكمله. المهمة صعبة للغاية من الناحية التكنولوجية والأدمغة البشرية السليمة لا تنمو على الأشجار. وبدلا من ذلك، سيكون المشروع التالي عبارة عن تعاون بين جامعات متعددة مع غوغل لإعادة بناء دوائر دماغ الفأر بالكامل.
وقد يسلط ذلك الضوء على دوائر الدماغ التي تجعل الفأر يتحرك نحو الجبن السويسري، وبالتالي ما يجعل الإنسان يتوقف خارج المخبز.
وقال ليشتمان: "سوف تحصل على فكرة عن دور التجربة الحسية في توجيه إرادة الإنسان. هناك فرص رائعة حقا، إذا كان لديك دماغ فأر كامل، للحصول على نظرة ثاقبة للإرادة الحرة.. فالفأر ليس روبوتا".
المصدر: عربي21
كلمات دلالية: سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي صحة طب وصحة طب وصحة المخية الخلايا العصبية بحث علمي المخ الخلايا العصبية المزيد في صحة طب وصحة طب وصحة طب وصحة طب وصحة طب وصحة طب وصحة سياسة سياسة صحة صحة صحة صحة صحة صحة صحة سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة
إقرأ أيضاً:
محاكمة المتهم بقتل زوجته بعد وصلة تعذيب في العمرانية.. بعد قليل
تنظر محكمة جنايات الجيزة، اليوم الأحد، بجلسة مُحاكمة متهم قتل زوجته بخرطوم وعصا إثر شجار نشب بينهما، إثر أخذها مبلغا ماليا قدره 120 جنيهًا من أمواله دون علمه، في العمرانية بمحافظة الجيزة.
وكشف أمر الإحالة بالقضية رقم 14968 لسنة 2024 جنايات العمرانية، والمُقيدة برقم 6196لسنة 2024 كلي جنوب الجيزة، أن المتهم في يوم الثامن عشر من يونيه 2024، بدائرة قسم شرطة العمرانية بالجيزة، قتل زوجته المجني عليها "ز. م" عمدًا مع سبق الإصرار بأن بيت النية وعقد العزم على قتلها على إثر خلاف بينهما قد نشب، وتعدي على المجني عليها ضربا بخرطوم مياه وعصا ولم ينفك عنها إلا وقد صعدت روحها إلى بارئها.
و توصلت إلى أن الزوج المتهم في يوم الواقعة حدثت مشادة من زوجته على إثر خلافات زوجية لإخفاء الزوجة مبلغ مالي 120 جنيها من الزوج، وحال عثور المتهم على المبلغ حاولت المجني عليها منعه من أخذه إلى أنه سدد لها عدة ضربات في أماكن قاتلة مستخدما عصا خشبية حتي تهشمت عليها و عقب ذلك قام بإحضار "خرطوم مياه" و خنقها به مما أحدث بها الإصابات الواردة بتقرير الطب الشرعي و التي أودت بحياتها، قصدًا إزهاق روحها.
وكشف تقرير الصفة التشريحية الخاص بالمجني عليها عن وجود كدمات متفرقة بالوجه و الرقبة والكتفين وسحجات وجروح بالساق اليمني، و كذا وجود آثار لسائل رغوي علي الفم، وتعزى الوفاة إلى مجموعة الإصابات الرضية بعموم الجثمان وما أحدثته من نزيف دموى الدموية والتنفسية والوفاة إصابة بالمخ وكسور بالأضلاع وانسكابات دموية ما أدى إلى توقف الدورة الدموية والتنفسية.
اقرأ أيضاًبعد عودة الدراسة.. كثافات مرورية على أغلب طرق ومحاور القاهرة والجيزة
حالة من الصدمة في إطسا بالفيوم.. .وفاة ربة منزل وابنتيها بسبب حبة سوس القمح القاتلة