أجرى فريق بقيادة وينريش فرايوالد في مختبر الأنظمة العصبية دراسة نشرت في مجلة Science لشرح كيف يُنتج الدماغ تعابير الوجه. استخدم الباحثون تصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) على قرود المكاك لتسجيل النشاط الدماغي أثناء حركات وجهية، ثم حلّلوا البيانات لتحديد منطقة الشبكة الحركية للوجه.
حددت الدراسة مجموعة قشرية متصلة مباشرة بعضُها بعضاً وتوصل إلى عضلات الوجه. تضمنت هذه الشبكة القشرة الحركية الأساسية الجانبية، والقشرة قبل الحركية البطنية، والقشرة الحزامية الحركية الوسطية، إضافة إلى القشرة الحسية الجسدية الأولية. ولتوضيح الفروق الوظيفية، استحث الفريق ثلاث حركات وجهية محددة: التهديد، والقرمشة الشفاه (lipsmacking)، والمضغ. استخدمت المحفزات تفاعلات مباشرة، وعرض فيديوهات، وصور رمزية رقمية يتحكم بها الباحثون.
- المناطق الجانبية أظهرت ديناميكيات عصبية سريعة جداً، تتغير على مقياس الملي ثانية.
- المناطق الوسطية كانت أبطأ وأكثر ثباتاً لفترات زمنية أطول.
- جميع المناطق شاركت في جميع أنواع الإيماءات، لكن بتوقيت وتنسيق مختلف.
تحليل مكمل نُشر في PNAS أظهر أن هذه المناطق تشكل شبكة حسية حركية مترابطة تعدل تنسيق الحركات بحسب النوع. يهدف البحث المستقبلي إلى دراسة الإدراك والتعبير معاً، وتحديد مناطق تتحكم في الحالات العاطفية، واستكشاف تطبيقات سريرية قد تحسّن واجهات الدماغ-الآلة وأجهزة الاتصال للمرضى بعد إصابة الدماغ.
كلمات صعبة
- تعبير — حركة أو إشارة تظهر حالة أو مشاعر الشخصتعابير
- ديناميكية — تغيرات النشاط العصبي عبر الزمنديناميكيات عصبية
- استحث — أثار أو حفّز استجابة لأجل ملاحظة أثر
- تنسيق — تنظيم توقيت وحركة أجزاء الجسم معاً
- تحليل — فحص منظم للبيانات لاستخلاص نتائجتحليل مكمل
- واجهة الدماغ-الآلة — نظام يربط نشاط الدماغ بأجهزة خارجيةواجهات الدماغ-الآلة
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- كيف يمكن لنتائج هذه الدراسة أن تحسّن تواصل المرضى المصابين بعد إصابة دماغية؟ اذكر أمثلة ممكنة.
- ما الصعوبات المتوقعة عند نقل نتائج بحث على قرود المكاك إلى تطبيقات بشرية؟
- هل ترى فوائد أو مخاطر في تطوير واجهات الدماغ-الآلة لأجهزة الاتصال؟ فسّر إجابتك مع أمثلة.
