في الثلاثينيات من القرن الماضي ، ابتكر جراح الأعصاب وايلدر بنفيلد نوعًا جديدًا جريئًا من رسم الخرائط. عندما قام المختزل بتدوين الملاحظات ، قام بلمس قطب كهربائي بلطف بالأدمغة المكشوفة لأدمغة مستيقظًا ، ووافق المرضى وسألهم عما يشعرون به عندما يضرب التيار الكهربائي مناطق مختلفة
أراد بنفيلد أن يتنبأ بشكل أفضل بوظائف الدماغ التي ستتعرض للتهديد عندما يضطر الجراحون إلى إزالة الأورام أو قطع الأنسجة التي تسبب نوبات الصرع. وجد أن تحفيز مناطق الدماغ المجاورة ينتج أحاسيس في أجزاء الجسم المقابلة: اليد والساعد والكوع. كانت نتيجة رسمه "homunculus": خريطة على الطبقة الخارجية المجعدة للدماغ تمثل سطح الجسم.
ثم غامر بنفيلد في منطقة أكثر غموضا. عند الانسولا ، ثنية عميقة في القشرة ، شعر بعض المرضى بالغثيان أو الغازات ؛ البعض الآخر يتجشأ أو يتقيأ. قال أحدهم: "معدتي مضطربة وأشتم رائحة دواء ".
وجد بنفيلد صعوبة في فك رموز تلك الإشارات الحشوية من خريطة الدماغ لسطح الجسم. يبدو أن مناطق الدماغ المسؤولة عن الأحاسيس الداخلية المختلفة تتداخل. كان من الصعب تمييز المناطق الحسية عن تلك التي ترسل تعليمات حركية مثل إخبار الأمعاء بالتقلص. طلب بنفيلد ذات مرة من المشاركين ابتلاع قطب كهربائي لاكتشاف التغيرات في تقلصات الأمعاء أثناء تحفيز أدمغتهم. لكن خريطته للأعضاء الداخلية كانت ضبابية وغامضة - وبقيت على هذا النحو لمعظم القرن التالي.
بعد عقود ، بدأ العلماء في كشف كيف تتحدث أعضائنا الرطبة ، الإسفنجية ، الزلقة مع الدماغ وكيف يتكلم الدماغ مرة أخرى. يشمل هذا الاتصال ثنائي الاتجاه ، المعروف باسم interoception ، نظامًا معقدًا على مستوى الجسم من الأعصاب والهرمونات. ركز الكثير من الاستكشافات الحديثة على العصب المبهم: شبكة ضخمة ومتعرجة من أكثر من 100000 ألياف تنتقل من كل عضو داخلي تقريبًا إلى قاعدة الدماغ وتعود مرة أخرى.
مع التقنيات الجديدة لرسم خرائط مسارات الأعصاب في الحيوانات وقياس الحس الداخلي لدى البشر ، يضيف الباحثون تفاصيل جديدة مفاجئة إلى الرسومات التقريبية التي ابتكرها بينفيلد وغيرها. لأكثر من 100 عام ، عرف العلماء أن العصب المبهم يحمل إشارات بين الأعضاء وجذع الدماغ. كجزء من الجهاز العصبي السمبتاوي -عندما يكون الجسم مرتاحًا أو يتعافى من الإجهاد - ينظم المبهم الوظائف اللاإرادية مثل معدل ضربات القلب والتنفس والهضم. لكن أظهرت دراسات جديدة أن الإشارات التي تحملها الألياف المبهمة تتخطى جذع الدماغ ، لتكشف عن شبكة داخلية واسعة في الدماغ تفسر التغيرات الداخلية ، وتتوقع احتياجات الجسم ، وترسل أوامر لتحقيقها. تتضمن الشبكة مناطق دماغية تشارك في الإدراك الأكثر تعقيدًا ، مما يعني أن الأعصاب التي تراقب أعمال الجسم الأساسية تستجيب أيضًا - وتؤثر - على كيفية تذكرنا ومعالجتنا للعاطفة وحتى بناء إحساسنا بالذات.
من خلال تحدي الفروق التقليدية بين اضطرابات الدماغ والجسم ، قد تحمل الدراسات الجديدة أدلة على طبيعة الوعي. بالمقارنة مع الحواس المفهومة بشكل أفضل مثل الرؤية ، فإن الإدراك الداخلي يشبه "قارة جديدة" ، كما تقول كاثرين تالون بودري ، عالمة الأعصاب في المدرسة العليا نورمال.
الدليل على أن الحس الداخلي يحمل مفاتيح كل من الرفاهية الجسدية والعاطفية يجعل المبهم هدفًا علاجيًا محيرًا. تحفيز العصب المبهم (VNS) ، الذي ينقل نبضات كهربائية إلى المبهم من خلال جهاز مزروع تحت الترقوة ، تمت الموافقة عليه بالفعل في الولايات المتحدة لعلاج الصرع والاكتئاب. تخضع أشكال التحفيز الأقل توغلاً ، بما في ذلك جهاز يوصل التيار إلى جلد الرقبة وجهاز يتم ارتداؤه بالأذن يسمى VNS الأذني عبر الجلد (taVNS) ، للتحقيق في حالات متنوعة مثل التهاب المفاصل الروماتويدي والسمنة ومرض الزهايمر. ومع ذلك ، كيف يمكن أن يعمل أي من النهجين وكيفية تقليل الآثار الجانبية غير واضح. تقول كارا مارشال ، زميلة ما بعد الدكتوراه التي تدرس التداخل في أبحاث سكريبس ، إن تحفيز المبهم "يؤدي بوضوح إلى أشياء كثيرة للجسم". "التحدي هو إيجاد آليات واضحة."
للقيام بذلك ، يحتاج الباحثون أولاً إلى تعيين الروابط المعقدة للعصب المبهم ثم تحديد كيفية تمثيل الدماغ لرسائله والاستجابة لها. هذه المهمة شاقة لأنه ، كما هو الحال مع العديد من الأعصاب المحيطية ، يحتوي العصب المبهم على العديد من الألياف الرقيقة والمتفرقة التي تفتقر إلى طبقة عازلة من المايلين الدهني ، مما يجعل تتبعها صعبًا.
لكن الأدوات الجديدة تزيد من حدة الصورة. إن تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية ، والذي يسمح للعلماء بتحديد أنواع الخلايا داخل الأنسجة على أساس أنماط التعبير الجيني لديهم ، قد جعل أخيرًا من الممكن تشريح "المادة المظلمة للمبهم" ، كما يقول ستيف ليبرليس ، عالم الأحياء الخلوي في كلية الطب بجامعة هارفارد. استخدم فريقه علم الوراثة لتحديد "التنوع المذهل" لأنواع الخلايا المبهمة في القوارض ، بما في ذلك الخلايا التي تتحكم في التنفس وتحفز السعال ، وتحسس التغيرات في ضغط الدم والأكسجين ، واكتشاف التمدد والعناصر الغذائية في الجهاز الهضمي. في الآونة الأخيرة ، اكتشف فريق Liberles خلايا في جذع الدماغ ، مرتبطة بالخلايا العصبية المبهمة ، والتي تسبب الغثيان. يمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى علاجات كيميائية يمكن تحملها وتتجنب تحفيز تلك المسارات العصبية أو حتى تهدئتها.
يمكن للباحثين أيضًا حقن حيوانات المختبر بشكل من أشكال فيروس داء الكلب الذي ينتشر عبر الخلايا العصبية المتصلة من الأعضاء إلى الدماغ. قام بيتر ستريك ، عالم الأعصاب في جامعة بيتسبرغ ، بحقن الفيروس في معدة الفئران واكتشف مسارات مبهمة تؤدي إلى الانزلاقات المنقارية ، وهي منطقة غير مفهومة جيدًا يُعتقد أنها تعالج الأحاسيس من الأعضاء الداخلية وتنظم العواطف. أظهر ستريك لاحقًا أن خلايا العزل تلك تحفز الهضم ، في حين أن القناة المبهمة الثانية الممتدة من القشرة الحركية إلى المعدة تفعل العكس - توقف إنتاج الحمض وانقباضات العضلات التي تساعد على هضم الطعام وتحريكه.
وقد تُحيي النتائج ، التي نُشرت العام الماضي في دورية Proceedings of the National Academy of Sciences ، فكرة أن الإجهاد يسبب قرحة المعدة. تم رفض هذه الفكرة إلى حد كبير في الثمانينيات بعد أن قامت دراسة أدت إلى الحصول على جائزة نوبل عام 2005 بتتبعها إلى عدوى بكتيرية مع هيليكوباكتر بيلوري. لكن العمل الجديد يشير إلى أن الإجهاد ، من خلال تعطيل أي من المسارين المبهمين ، قد يعيق عملية الهضم ويخلق بيئة أكثر ترحيبًا للبكتيريا المسببة للقرحة في المعدة ، كما يقول ستريك.
تشير دراسات أخرى عن الروابط المبهمة إلى أنها تؤثر على الذاكرة والتعلم. في دراسة أجريت عام 2018 على الفئران ، قام عالم الأعصاب سكوت كانوسكي بجامعة جنوب كاليفورنيا بقطع الروابط الحسية المبهمة بين المعدة والحصين ، وهي منطقة دماغية مهمة لتكوين الذكريات. منع هذا الانقطاع الحيوانات من تذكر أشياء ومواقع جديدة وأبطأ من ولادة الخلايا العصبية. تساعد الإشارات البينية الحُصين على تكوين ذكريات تحافظ على الحياة: على سبيل المثال ، آخر مرة وجدنا فيها وجبة خفيفة جيدة حقًا ، أو ما هي الوجبة التي أصابتنا بالمرض.
تظهر الدراسات الحديثة أن الدوائر المبهمة تؤدي أيضًا إلى التحفيز والمزاج. في عام 2018 ، اكتشف عالم الأعصاب دييغو بوهوركيز في جامعة ديوك وجود علاقة مبهمية مباشرة بين خلايا استشعار المغذيات في أمعاء الفأر تسمى عصب الأرجل والدماغ. في دراسة ثانية ، اكتشف عالم الأعصاب إيفان دي أروجو في كلية الطب في إيكان في ماونت سيناي أن تحفيز هذه الدوائر بالليزر يؤدي إلى إطلاق مادة الدوبامين في الدماغ ، مما يحفز القوارض على البحث عن المزيد من التحفيز. يمكن أن تساعد الدراسات في تفسير سبب شعور الأكل بالرضا ، وكيف أن تحفيز المبهم لدى الناس يخفف من الاكتئاب.
تعليقات
إرسال تعليق