كانت العمليات الجراحية لقطع فص من الدماغ هي الحل للصرع، لكن تبين أن ضررنا أكثر من نفعنا. الآن يشرح الباحثون في معهد وايزمان للعلوم الآلية التي تربط بين شطري الدماغ، ولماذا يؤدي تلفها إلى تعريض المريض للخطر
بقلم البروفيسور إيلان لامبل، يائيل أورين والدكتور يوناتان كاتس، معهد وايزمان للعلوم
واحدة من أغرب الظواهر التي لوحظت على الإطلاق في أبحاث الدماغ شوهدت لدى المرضى الذين تم فصل نصفي الدماغ لديهم جراحياً.
انقسام الدماغ
وكانت هذه العمليات الجراحية شائعة في الماضي كملاذ أخير لمرضى الصرع الشديد. في هذه العمليات، يقوم الجراحون بقطع القشرة الدماغية، وهي حزمة من الألياف التي تربط بين نصفي الكرة الأرضية. وعندما كان الانفصال شبه كامل بدا أن المرضى لديهم عقلان يتحكمان في جسد واحد وفي بعض الأحيان بطرق متعاكسة. على سبيل المثال، كان هؤلاء المرضى يرتدون ملابسهم بيد واحدة، وفي نفس الوقت حاولوا خلع ملابسهم باليد الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، عندما طُلب منهم رسم أو تسمية كائن موضوع على الجانب الأيمن من مجالهم البصري، أجابوا على المهمة بنجاح، ولكن عندما تم وضع نفس الكائن على الجانب الأيسر من مجالهم البصري، زعموا أنهم لم يروا شيئًا.
وأدت الأبحاث التي أجريت على هؤلاء المرضى، الذين كانوا يطلق عليهم نصف الدماغ، إلى منح جائزة نوبل لروجر سبيري عام 1981. وعلى الرغم من أنه كان معروفا أن نصف الدماغ في أحد الجانبين يستجيب للمنبهات في الجانب الآخر من الجسم ويستجيب للمنبهات في الجانب الآخر من الجسم. للتحكم فيه، أدت أبحاث روجر سبيري إلى فهم أن الدماغ ليس متماثلًا تمامًا وأن الدماغ يلعب دورًا مركزيًا في نقل المعلومات بين نصفي الدماغ. أظهرت دراسات إضافية أجريت على البشر والثدييات الأخرى أن النشاط العصبي في المناطق المقابلة في نصفي الدماغ يميل إلى أن يكون متزامنًا للغاية، وفي ضوء العديد من الدراسات الأخرى يبدو أن المخيخ يلعب دورًا مركزيًا في هذا التزامن.
كأساس لبدء بحثنا، اعتقدنا أنه إذا كان من الممكن فهم كيفية تنسيق النشاط بين نصفي الكرة المخية، حيث يبدو أن كل منهما يعمل كوحدة مستقلة، فسيكون من الممكن الحصول على رؤى حول كيفية عمل الأجزاء الأخرى من الدماغ. مناطق القشرة الدماغية تتواصل. لذلك، اختبرنا في الفئران كيف تؤثر الحالة السلوكية للفأر على التزامن بين نصفي الكرة الأرضية، وكيف يعتمد تزامن المعلومات هذا على نشاط القشرة الدماغية. عندما سجلنا النشاط الكهربائي من الخلايا العصبية في المناطق الحسية الجسدية في كلا نصفي الكرة الأرضية في نفس الوقت، فوجئنا عندما وجدنا أن التزامن انخفض على وجه التحديد عندما أظهر الحيوان سلوكًا نشطًا مشابهًا للنشاط الذي يظهر عندما تحاول الفئران جمع المعلومات من الدماغ. بيئة.
ومن أجل دراسة دور المخيخ في تعديل التزامن في الحالات السلوكية المختلفة، قمنا بمنع مرور المعلومات عبر المخيخ لفترة محدودة عن طريق اختراع أدوات جينية تجمع بين الكيمياء ('مثل علم الوراثة'). بعد الكتلة، كان هناك انخفاض كبير في التزامن العالي الذي لوحظ عندما كانت الحياة سلبية، ولكن لم يكن هناك تغيير في مستوى التزامن عندما كانت الحياة نشطة. أي أن تعديل التزامن في الحالات السلوكية المختلفة يتأثر بحجب المعلومات التي ينقلها إليّ المخيخ. ألمحت هذه النتيجة إلى احتمالية انخفاض نشاط القشرة الدماغية أثناء نشاط الفئران وزيادة أثناء الراحة. ومن أجل اختبار ذلك، استخدمنا مجهرًا ثنائي الفوتون لمراقبة نشاط المحاور التي تشكل القشرة الدماغية عندما يكون الحيوان مستيقظًا ويتصرف. أظهر استخدام هذا المجهر أنه عندما يكون الفأر غير نشط، أي في حالة الراحة، كان نشاط القشرة الدماغية (الجسم الثفني) أعلى مقارنة بالأوقات التي يكون فيها الفأر أكثر نشاطًا، مما يفسر الزيادة في التزامن أثناء الراحة. بالإضافة إلى ذلك، وجدنا أن متوسط نشاط الخلايا في تلك المنطقة يتناقص بالفعل، مما يشير إلى أن عدد الخلايا التي تربط بين نصفي الكرة الأرضية فريد من نوعه.
أحد الاستنتاجات التي توصلنا إليها من تجاربنا هو أن التغيرات في السلوك تسبب تعديلًا محددًا على الخلايا التي تخرج منها المحاور التي تشكل القشرة الدماغية بحيث يكون مستوى نشاطها معاكسًا لمستوى نشاط معظم الخلايا على كل جانب. ولهذه النتائج أهمية كبيرة في الكشف عن الدور السببي لقشرة المخ في تمكين نقل المعلومات بين نصفي الكرة الأرضية، واعتماد هذه العملية على سلوك الحيوان.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 3
دانييلا
هل لي أن أسأل ما هو تعليمك في هذا المجال؟
دانييلا - تهدف الدراسات إلى فهم آلية عمل الدماغ بدقة من أجل إيجاد طريقة في المستقبل لمساعدة الأشخاص الذين ليس لديهم الاتصال أو لمساعدة الأشخاص الذين تضرر اتصالهم
الكثير من الكلمات العالية، دون أن تقول أي شيء واضح، لماذا،؟ من الذي يثير إعجابه، من الأسهل التحدث ببساطة:
لا ينبغي أن تسمح للأشخاص الوهميين الذين يسمون أنفسهم علماء أو أطباء نفسيين أن يلمسوا دماغك جسديًا، لأنه على الرغم من كل الضرر والحزن/الصعوبات التي سببوها للمرضى، سيحصلون على مليون دولار وجوائز وتكريمات مقابل مقال غبي لا يساهم بأي شيء. لأي شخص، "أوه، لقد أدركت أنه لا يستحق فصل أجزاء العقول المختلفة، يحيا علم الأعصاب، يا والدي"