أظهرت دراسة من جامعة كاليفورنيا ريفرسايد وجود دائرة عصبية تعتمد على النواة الزرقاء تساعد على إعادة تنظيم النشاط الدماغي لتمكين المرونة المعرفية، أي القدرة على التخلي عن قاعدة قديمة والاعتماد على أخرى جديدة حين تتبدل الظروف. نشرت النتائج في مجلة eLife، ويشير المؤلف الرئيسي هونغديان يانغ إلى أن النواة الزرقاء تعمل كمنظم رئيسي لانتقال حالات السلوك.
ركز الباحثون على النواة الزرقاء (locus coeruleus) كمصدر رئيسي للنورأدرينالين، الناقل الكيميائي المرتبط بالانتباه والتنبيه والتعلّم واستجابات الضغط واتخاذ القرار. درّب الفريق فئراناً على مهمة تبديل قواعد: بدأت المهمة بإشارة ملمس لتحديد المكافأة ثم تغيّرت القاعدة فجأة إلى رائحة. سجلوا نشاط القشرة الجبهية الأمامية باستخدام مجاهر صغيرة تابعت مئات الخلايا العصبية، ثم كبحوا نشاط النواة الزرقاء بطرق كيميائية جينية.
عند تعطيل النواة، واجهت الفئران صعوبة كبيرة في التكيف؛ استمرت في استخدام استراتيجيات قديمة واحتاجت محاولات أكثر لتعلّم التبديل. لم يؤدٍ تعطيل النواة إلى خفض مجرد للنشاط، بل جعل شبكة القشرة الجبهية الأمامية أكثر ضوضاءً: أطلق عدد أكبر من الخلايا العصبية النار واستجابت الخلايا الفردية لمعلومات أوسع ومختلطة. أظهرت تحليلات تعلم الآلة أن نشاط الدماغ لم يعد يعكس بوضوح مرحلة التعلم ولا يتنبأ بالاختيارات القادمة، وصار تمييز أنماط النشاط أصعب.
يشير المؤلفون إلى أن النواة الزرقاء تتأثر مبكراً في التنكس العصبي، لذا قد تكون النتائج مهمة لفهم آثار الشيخوخة ومرض ألزهايمر. كما يقترح البحث دوائر عصبية قد تشكّل أهدافاً لعلاجات تهدف إلى استعادة المرونة المعرفية. جاء دعم الدراسة من المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية والمعهد الوطني لتعاطي المخدرات، والمصدر هو جامعة كاليفورنيا ريفرسايد.
كلمات صعبة
- نواة زرقاء — جزء دماغي يفرز نورأدرينالين ويؤثر في الانتباهالنواة الزرقاء
- نورأدرينالين — ناقل كيميائي مرتبط بالانتباه والتنبيه والتعلّمالنورأدرينالين
- القشرة الجبهية الأمامية — منطقة أمامية في المخ مهمة لاتخاذ القرار
- كيميائية جينية — تقنية تستخدم جينات ومواد كيميائية لتغيير نشاط الخلايا
- المرونة المعرفية — القدرة على تغيير التفكير حسب الظروف
- تنكس عصبي — تدهور تدريجي في خلايا الجهاز العصبيالتنكس العصبي
- تعلم الآلة — مجال يستخدم خوارزميات لفهم وتفسير البيانات
- تبديل — تغيير القاعدة أو المبدأ المتبع في المهمةتبديل قواعد
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- كيف يمكن أن تساعد استعادة وظائف النواة الزرقاء في تحسين حياة الأشخاص المصابين بمشكلات إدراكية؟ اذكر أمثلة عملية.
- ما التحديات الأخلاقية والعلمية في استخدام تقنيات كيميائية جينية لتعديل نشاط دوائر عصبية لدى البشر؟
- بناءً على الدراسة، كيف يمكن للباحثين تطوير علاجات تستهدف المرونة المعرفية بدلاً من الأعراض فقط؟
