صور مذهلة لأكثر خريطة تفصيلية للدماغ على الإطلاق!
تاريخ النشر: 4th, October 2024 GMT
الولايات المتحدة – نجح فريق دولي من العلماء في إنشاء أول خريطة تظهر كل خلية عصبية واتصال في دماغ بالغ.
ويكشف “مخطط الأسلاك” الذي أنشأه مشروع FlyWire، عن كل خلية عصبية من الخلايا العصبية البالغ عددها 139255 خلية في دماغ ذبابة الفاكهة والخمسين مليون اتصال بينها، وهو إنجاز من شأنه أن يحدث ثورة في مجال علم الأعصاب ويمهد الطريق أمام رؤى غير مسبوقة حول كيفية إنتاج الدماغ للسلوك.
وفي حين أن الدماغ البشري يحتوي على عدد من الخلايا العصبية أكبر بنحو مليون مرة من دماغ الذبابة، يقول العلماء إن هذا يقربنا من فهم عقولنا.
وعلى الرغم من أن دماغ ذبابة الفاكهة البالغة يقل عرضه عن مليمتر واحد، إلا أنه ما يزال هيكلا معقدا للغاية للدراسة. وقد استغرق العلماء سنوات لرسم خريطة لتعرجات جميع الخلايا العصبية والاتصالات المجمعة داخل الدماغ.
وفي هذه العملية، صنف العلماء أكثر من 8400 نوع مختلف من الخلايا، وهو ما يعادل أول قائمة كاملة للأجزاء اللازمة لبناء دماغ ذبابة.
وقال سيباستيان سيونغ، أستاذ علوم الكمبيوتر وعلوم الأعصاب في جامعة برينستون والمشارك في قيادة مشروع FlyWire: “قد تتساءل لماذا يجب أن نهتم بدماغ ذبابة الفاكهة. وإجابتي البسيطة هي أنه إذا كان بوسعنا أن نفهم حقا كيف يعمل أي دماغ، فمن المؤكد أنه سيخبرنا بشيء عن جميع الأدمغة”.
وقد تم رسم خريطة للتشابك المعقد للخلايا العصبية، والذي إذا تم فكه سيصل إلى 150 مترا، من خلال عملية شاقة بدأت بتقطيع دماغ أنثى ذبابة الفاكهة إلى 7000 شريحة رقيقة. وتم تصوير كل قسم في مجهر إلكتروني للكشف عن هياكل صغيرة يصل عرضها إلى أربعة ملايين من المليمتر.
ثم لجأ الفريق إلى الذكاء الاصطناعي لتحليل ملايين الصور وتتبع مسار كل خلية عصبية واتصال مشبكي في جميع أنحاء العضو الضئيل.
ولأن الذكاء الاصطناعي ارتكب الكثير من الأخطاء، فقد تم تجنيد جيش عالمي من العلماء والمتطوعين للمساعدة في تصحيح الأخطاء وإنهاء الخريطة.
واكتشف العلماء الخلايا العصبية “المستجوبة” التي يبدو أنها تجمع بين أنواع مختلفة من المعلومات، و”المذيعين” الذين قد يرسلون إشارات لتنسيق النشاط عبر الدوائر العصبية المختلفة.
كما تم رصد دائرة عصبية محددة، عندما يتم تشغيلها، تتسبب في توقف ذباب الفاكهة عن مساراتها أثناء المشي.
واستخدم العلماء “مخطط الأسلاك” لبناء محاكاة كمبيوترية لجزء من دماغ الذبابة. وقادتهم التجارب مع المحاكاة إلى تحديد الدوائر العصبية المستخدمة لمعالجة التذوق، ما يشير إلى أن المحاكاة المستقبلية يمكن أن تلقي المزيد من الضوء على كيفية نشوء سلوك الحيوان من خلال الأسلاك الدماغية.
وتم نشر تفاصيل المشروع، الذي شارك فيه 287 باحثا من أكثر من 76 مختبرا حول العالم، بما في ذلك باحثون من كندا وألمانيا ومختبر MRC لعلم الأحياء الجزيئي وجامعة كامبريدج في المملكة المتحدة، عبر تسع أوراق بحثية في مجلة Nature.
وفي مقال مصاحب، وصفت الدكتورة أنيتا ديفينيني، عالمة الأعصاب في جامعة إيموري في أتلانتا، “مخطط الأسلاك” بأنه “إنجاز تاريخي”.
وبدأ الفريق الآن العمل بالفعل على إنتاج “مخطط أسلاك” كامل لدماغ الفأر، والذي يأملون إكماله في غضون خمسة إلى عشرة أعوام. ولكن تكرار هذا الإنجاز لدماغ بشري كامل، بما يحتويه من 86 مليار خلية عصبية وتريليونات الاتصالات، ما يزال بعيدا عن متناول اليد العملي مع تكنولوجيا اليوم.
المصدر: ذي غارديان
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: الخلایا العصبیة ذبابة الفاکهة
إقرأ أيضاً:
دماغ آدمي تحوّل إلى زجاج بفعل بركان قبل 2000 عام
في اكتشاف فريد وغير مسبوق، تمكن باحثون من توثيق حالة نادرة تحولت فيها أنسجة دماغ إنسان إلى زجاج بفعل الحرارة الشديدة الناجمة عن ثوران بركان، وذلك بعد أن كشفت بقايا رجل عُثر عليه في المدينة الأثرية "هيركولانيوم" عن وجود شظايا داكنة شبيهة بالزجاج داخل جمجمته.
وأكد الباحثون أن هذه الظاهرة، المعروفة بعملية "التزجيج"، نتجت عن موجة الحرارة العالية التي أطلقتها سحابة الرماد البركاني أثناء ثوران "جبل فيزوف" عام 79 ميلادي، إذ تعرضت أنسجة الدماغ لدرجة حرارة تجاوزت 510 درجات مئوية قبل أن تبرد فجأة.
وأوضح عالم الأنثروبولوجيا الشرعي بيير باولو بيتروني، من جامعة "نابولي فيديريكو الثاني"، والذي قاد الدراسة المنشورة بمجلة "ساينتفيك ريبورتس"، أن هذه الحالة تُعد الوحيدة من نوعها المسجلة حتى الآن.
ورغم توثيق حالات تزجيج نادرة للخشب المتفحم، لم يُعثر على أي بقايا بشرية أو حيوانية تعرضت لهذا التحول من قبل. وتتيح الظروف الفريدة لهذا الاكتشاف فرصة نادرة للعلماء لدراسة البنية البيولوجية المحفوظة على مدى ما يقرب من ألفي عام منذ اندلاع البركان الشهير.
تقع هيركولانيوم على الساحل الغربي لإيطاليا، وهي إحدى المدن الرومانية القديمة التي تزخر بتاريخ ضارب في القدم، وعلى عكس بومبي القريبة، حيث دُفنت الضحايا تحت طبقات من الحطام البركاني، تعرض سكان هيركولانيوم لموجة حرارة مفاجئة وعنيفة أودت بحياتهم على الفور.
إعلانوقد قضى آلاف الأشخاص نحبهم عندما اجتاحت سحابة من الرماد الساخن المدينة بالمراحل الأولى من الثوران، وكان من بينهم المشرف على مبنى "كلية أوغسطاليس". ووفق الدراسة فإن الهيكل العظمي الذي عُثر عليه في ستينيات القرن الماضي داخل هذا المبنى يُعتقد أنه يعود إليه. وتشير الأبحاث إلى أنه كان شابا، وربما كان مسؤولا عن صيانة المبنى أو أداء مهام دينية وإدارية داخله.
وفي البداية، شُبّهت الشظايا الزجاجية التي عُثر عليها داخل جمجمته بحجر السج بسبب لونها الداكن ولمعانها، إلا أن التحاليل اللاحقة أكدت احتواءها على بروتينات وأحماض دهنية متطابقة مع الأنسجة الدماغية البشرية. ويكشف هذا المستوى الفريد من الحفظ عن صورة أكثر وضوحا للظروف القاسية التي واجهها ضحايا ثوران فيزوف.
ووفقا لعالم البراكين غويدو جيوردانو من "جامعة روما الثالثة" تسلط هذه الدراسة الضوء على خطورة تدفقات الرماد البركاني الساخن التي تمتلك قدرة تدميرية هائلة ويمكنها إحراق كل ما يعترض طريقها خلال لحظات. ويعد فهم هذه الظواهر أمرا بالغ الأهمية، نظرا لاستمرار المخاطر البركانية المشابهة في العصر الحديث، ووجود مناطق مأهولة بالسكان بالقرب من البراكين النشطة.
كما لا تكشف هذه الأبحاث عن تفاصيل دقيقة للأحداث التي أعقبت الثوران فحسب، بل تؤكد أيضا أهمية دراسة النشاط البركاني لتعزيز الاستعداد لمواجهة الكوارث الطبيعية التي باتت تزداد حدتها مؤخرا، لا سيما تلك التي ترتبط مع مشكلة الاحتباس الحراري المتنامية والتغير المناخي.
موعد طرح تذاكر مباراة العراق والكويت بالبصرة