دراسة جديدة تحدد البوصلة العصبية لدى الإنسان
تاريخ النشر: 12th, May 2024 GMT
تمكنت دراسة بريطانية حديثة من تحديد موقع البوصلة العصبية الداخلية لدى الإنسان، والتي يستخدمها الدماغ البشري لتوجيه نفسه مما يجعل تحديد الاتجاه المناسب في استطاعته.
وقام باحثون من جامعة برمنغهام في بريطانيا وجامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونيخ، بإجراء هذه الدراسة التي نشرت بداية مايو/أيار الجاري بمجلة "نيتشر هيومان بيهيفير" (Nature Human Behaviour) وكتب عنها موقع "يوريك ألرت" (EurekAlert).
ورغم أن قياس النشاط العصبي أثناء الحركة يعد أمرا صعبا لأن معظم التقنيات المتاحة لذلك تتطلب من المشاركين البقاء ثابتين قدر الإمكان؛ فإن الباحثين في هذه الدراسة تغلبوا على هذا التحدي باستخدام تقنيات التقاط الحركة وأجهزة محمولة لتخطيط كهربية الدماغ.
وبهذا استطاع الباحثون تسجيل إشارات دقيقة داخل الدماغ تحدد الاتجاه الذي سينتقل إليه الرأس، مما يتوافق مع نتائج دراسات سابقة للشيفرات العصبية.
وسيكون لهذه الدراسة أثر بالغ في دراسة الأمراض التي تؤثر على التنقل وإدراك الاتجاهات مثل الباركنسون وألزهايمر.
وشارك بهذا الدراسة 52 شخصا يتمتعون بصحة جيدة، وقد خضعوا لسلسلة من تجارب تتبع الحركة حيث تم تسجيل نشاط دماغهم باستخدام تقنية تخطيط كهربية الدماغ عن طريق فروة الرأس، مما مكن الباحثين من مراقبة إشارات الدماغ أثناء تحريك المشاركين رؤوسهم لتوجيه أنفسهم باتجاه الإشارات التي عرضت على شاشات حاسوب مختلفة أمامهم.
وبعد تنقية تسجيلات تخطيط الدماغ من التشتت الذي قد يحدث بسبب حركة العضلات أو وضعية المشارك، تمكن الباحثون من إظهار إشارة الاتجاه بشكل واضح ودقيق، والتي التقطت قبل الاستجابة الجسدية الفعلية في تحريك الرأس لدى المشاركين.
ويقول المؤلف الأول الدكتور بنيامين غريفيث "إن عزل هذه الإشارات يمكننا من التركيز حقا على كيفية معالجة دماغ الإنسان للمعلومات الاستشعارية للاتجاهات وكيفية عمل هذه الإشارات جنبا إلى جنب مع الإشارات العصبية الأخرى مثل الإشارات البصرية. لقد فتح نهجنا الذي استخدمناه آفاقا جديدة لاستكشاف هذه الميزات في الدماغ، مما يترتب عليه العديد من الآثار في دراسة أمراض الأعصاب التنكسية، بالإضافة إلى أن هذه النتائج قد تسهم في تطوير تقنيات استشعار الاتجاهات في مجالي الذكاء الصناعي والروبوتات".
أمراض الأعصاب التنكسيةوفق موقع كليفلاند كلينك فهي حالات تؤدي إلى إتلاف وتدمير أجزاء من الجهاز العصبي في جسم الإنسان تدريجيا، وخاصة مناطق الدماغ. وعادة ما تتطور هذه الحالات ببطء، وتظهر أعراضها وتأثيراتها غالبا في عمر متأخر من الحياة.
أنواع أمراض الأعصاب التنكسية
تتضمن أمراض الدماغ التنكسية العديد من الحالات العصبية أشهرها ما يلي:
1- الأمراض من نوع الخرف: تسبب ضررا تدريجيا لمناطق مختلفة من الدماغ، مما يؤدي لموت الخلايا العصبية في عدة مناطق. ويمكن أن ينتج عنه مجموعة واسعة من الأعراض اعتمادا على المناطق المتضررة من الدماغ، مثل الارتباك وفقدان الذاكرة والصعوبة في التفكير أو التركيز وتغيرات بالسلوك. وتشمل هذه العديد من الحالات، مثل الزهايمر، والخرف الجبهي الصدغي وغيرها.
2- أمراض من نوع الشلل الرعاش: تحدث بسبب تلف الخلايا العصبية التي تساعد في تنسيق حركات العضلات، وهذا يشمل مرض باركنسون. غالبا ما تتضمن أعراضها حدوث تباطؤ في حركة المريض والارتعاش عند التركيز ومشاكل في التوازن وخلط باتجاه الخطوات.
ما الذي يسبب أمراض الأعصاب التنكسية؟تشير الأبحاث إلى أن هناك عوامل متعددة قد تسهم في الإصابة بأمراض الأعصاب التنكسية. وقد يصعب على مقدمي الخدمة الطبية في بعض الأحيان تحديد السبب، مما قد يسبب إحباطا للمصاب بإحدى هذه الحالات أو لأحبائه.
غير أنه تم تحديد عدة أسباب محتملة أو عوامل خطر للإصابة بأمراض الأعصاب التنكسية، منها ما يلي:
1- العمرهو العامل الأساسي في الإصابة بأمراض الأعصاب التنكسية، حيث تزيد فرص تطور هذه الأمراض مع التقدم في العمر، على الرغم من وجود بعض الحالات النادرة التي تصيب الأشخاص في عمر مبكر.
2- الوراثةتلعب دورا مهما في أمراض الأعصاب التنكسية، حيث تزيد احتمالية الإصابة بهذه الأمراض إذا أصيب بها أحد الأفراد من العائلة في السابق.
3- البيئةقد يلعب التعرض للتلوث والمواد الكيميائية والسموم دورا في الإصابة بأمراض الأعصاب التنكسية.
4- التاريخ الطبييمكن أن يسهم التاريخ الطبي في تطور أمراض الأعصاب التنكسية، فقد تتفاقم بعض الحالات الطبية لتسبب هذه الأمراض مثل أنواع معينة من الالتهابات، أو حالات الإصابة في الرأس، وغير ذلك.
5- العاداتتشمل نوعية الغذاء اليومي ومدى النشاط البدني، وما إذا كان الشخص يستخدم منتجات التبغ أم لا وغير ذلك من العوامل الروتينية.
المصدر: الجزيرة
إقرأ أيضاً:
علاج جديد ينهي كابوس سرطان الدماغ لدى الأطفال
تعد سرطانات الدماغ من بين الأورام الأكثر صعوبة في العلاج. كون المصابين بها لا يستجيبون للعلاجات التقليدية غالبًا؛ لأنّ العديد من العلاجات الكيميائية -على سبيل المثال- غير قادرة على اختراق الحاجز الوقائي حول الدماغ. وأما العلاجات الأخرى مثل العلاج الإشعاعي والجراحة؛ فتترك للمرضى آثارًا جانبية منهكة مدى الحياة.
ونتيجة لذلك؛ فإنّ سرطان الدماغ هو السبب الرئيسي لوفيات الأطفال المرتبطة بالسرطان. فأورام الدماغ لدى الأطفال لا تستجيب في كثير من الأحيان للعلاجات المطورة للبالغين، ويرجع ذلك على الأرجح إلى حقيقة أنّ سرطانات الدماغ لدى الأطفال لم تدرس بشكل جيد مثل نظيرتها لدى البالغين. مما يوجد حاجة ملحة لتطوير علاجات جديدة خاصة بالأطفال.
وقد طورنا لقاحًا جديدًا للسرطان أسميناه مرسال الحمض النووي الريبوزي، أو باختصار مرسال الرنا messenger-RNA, or mRNA -وصّفناه في بحث منشور حديثًا- والذي يمكنه تقديم علاجات أكثر فعالية للأطفال المصابين بسرطان الدماغ، وتلقين أجهزتهم المناعية كيفية الدفاع عن أجسامهم.
كيف تعمل لقاحات السرطان؟
إنّ الجهاز المناعي عبارة عن شبكة معقدة من الخلايا والأنسجة والأعضاء التي تتمثل وظيفتها الأساسية في مراقبة الجسم بشكل مستمر بحثًا عن التهديدات التي يشكلها المهاجمون من خارج جسم الإنسان؛ أي مسببات الأمراض التي تُلحِق الضرر بالأنسجة وتؤدي إلى اعتلال صحة الإنسان. وتتحقق تلك الوظيفة من خلال التعرف على المُسْتَضِدَّات[البكتيريا، والفيروسات، والفطريات...]، أو البروتينات أو الجزيئات غير الطبيعية، المسبّبة لأمراض السرطان. إنّ الخلايا التائية التي تتعرف على هذه المُسْتَضِدَّات تبحث فيها عن مسببات الأمراض وتدمرها.
إنّ جهازك المناعي يحميك -أيضًا- من التهديدات من داخل الجسم مثل؛ السرطان. فبمرور الوقت، تتعرض خلاياك لتلف الحمض النووي بسبب الضغوطات الداخلية أو الخارجية؛ مما يؤدي إلى حدوث طفرات. إنّ البروتينات والجزيئات الُمنتجَة من الحمض النووي المتحور تبدو مختلفة تمامًا عن تلك التي تنتجها الخلايا عادةً؛ لذلك يمكن لجهازك المناعي التعرف عليها كمُسْتَضِدَّات. إنّ السرطان يتطور عندما تتراكم الطفرات في الخلايا، والتي تمكنه من الاستمرار في النمو والانقسام دون أنْ يكتشفه الجهاز المناعي.
وفي عام 1991م حدّد العلماء أول مُسْتَضِدات الأورام؛ مما ساعد على وضع إطار العلاج المناعي الحديث. ومنذ ذلك الحين، نجح الباحثون في تحديد العديد من مُسْتَضِدات الأورام الجديدة؛ مما يسهل تطوير لقاحات السرطان. وبشكل عام تقوم لقاحات السرطان بإرسال مُسْتَضِدات الورم إلى الجسم لتلقين الجهاز المناعي التعرف على الخلايا السرطانية التي تعْرِض لتلك المُسْتَضِدات وتهاجمها. وعلى الرغم من أنّ جميع لقاحات السرطان تعمل من الناحية النظرية بشكل متشابه للغاية، إلا أنّ كلًا منها يختلف بشكل كبير في طريقة تطويره وعدد وتركيبة المُسْتَضِدات التي يحمله.
إنّ أحد أكبر الاختلافات بين لقاحات السرطان هو كيفية تصنيعها. فبينما تستخدم بعض اللقاحات أجزاء البروتين، أو الببتيدات، من مُسْتَضِدات الأورام التي تُعطى مباشرة للمُعالجَين؛ تستخدم لقاحات أخرى فيروسات أعيد تصميمها لتقوم بإرسال مُسْتَضِدات السرطان. والأكثر تعقيدًا هي اللقاحات التي تُجمع فيها الخلايا المناعية للمُعالجَين، وتُدرب على التعرف على مُسْتَضِدات السرطان في المختبر قبل إعادتها إلى المُعالَج.
وفي الوقت الحالي هناك الكثير من العناية والتركيز بين الباحثين على تطوير لقاحات السرطان المعتمدة على مرسال الرنا. في حين أنّ الحمض النووي الريبوزي الطبيعي هو مخطط العمل الذي يجب أنْ تقوم به البروتينات، فإنّ مرسال الرنا هو نسخة من المخطط الطبيعي الذي يخبر الخلايا كيفية بناء هذه البروتينات. وبالتالي يمكن للباحثين استخدامه لإنشاء نُسخ أولية من المُسْتَضِدات المفيدة.
لقاحات مرسال الحمض النووي الريبوزي المضادة للسرطان
خلقت جائحة كوفيد-19 اهتمامًا كبيرًا بإمكان استخدام اللقاحات المعتمدة على مرسال الرنا لتحفيز جهاز المناعة، وتوفير الحماية ضد المُسْتَضِدات. لكن الباحثين كانوا يدرسون استخدام هذه اللقاحات لعلاج أنواع مختلفة من السرطان منذ ما قبل هذه الجائحة.
وأمضى علماء فريقنا في برنامج العلاج المناعي لأورام الدماغ في جامعة فلوريدا السنوات العشر الماضية في تطوير وتحسين هذه اللقاحات لعلاج سرطان الدماغ.
وفيها واجهت هذه اللقاحات تحديات كبيرة؛ فإحدى العقبات الرئيسية هي أنّ هذه اللقاحات قد لا تؤدي دائمًا إلى استجابة مناعية قوية بما يكفي للقضاء على السرطان تمامًا. وعلاوة على ذلك، لا تتشكل الأورام من نوع واحد من الخلايا السرطانية؛ بل تتكون من تركيب معقد منها، والتي يحتوي كل منها على مزيج فريد من الطفرات.
لذلك يسعى لقاحنا المضاد للسرطان إلى معالجة هذه المشكلات بعدّة طرق.
فأولًا، قمنا بتصميم لقاحاتنا باستخدام رنا الخلايا السرطانية الخاصة بالمُعالَج كقالب لمرسال الرنا داخل جسيماتنا النانوية. وقمنا -أيضًا- بحقن لقاح السرطان الخاص بنا داخل جسيمات نانوية مكونة من دهون متخصصة، أو جزيئات دهنية. لقد قمنا بتعظيم كمية مرسال الرنا المحقونة داخل كل جسيم نانوي عن طريق وضعها بين طبقات الدهون مثل طبقات البصل. وبهذه الطريقة نرفع احتمالية أنْ تنتج جزيئات مرسال الرنا الموجودة في جسيماتنا النانوية ما يكفي من مُسْتَضِدات الورم من خلايا سرطان ذلك المُعالَج لتنشيط الاستجابة المناعية.
وأيضًا، وبدلًا من حقن الجسيمات النانوية في الجلد أو العضلات أو مباشرة في الورم -كما هو الحال عادةً مع العديد من لقاحات السرطان العلاجية- فتُحقن جزيئات مرسال الرنا النانوية في مجرى الدم. ومن هناك تنساب إلى الأعضاء في جميع أنحاء الجسم المشاركة في الاستجابة المناعية لتلقين الجسم كيفية مكافحة السرطان. ومن خلال القيام بذلك، وجدنا أنّ الجهاز المناعي يطلق استجابة شبه فورية وقوية. وفي غضون ست ساعات من تلقي اللقاح، هناك زيادة كبيرة في كمية مؤشرات الدم المرتبطة بتنشيط المناعة.
التطلع إلى المستقبل
تخضع لقاحاتنا المعتمدة على مرسال الرنا حاليًا لتجارب سريرية في المراحل المبكرة لعلاج مصابين حقيقيين بسرطان الدماغ.
فلقد قمنا بإعطاء لقاحنا القائم على مرسال الرنا لأربعة بالغين مصابين بالورم الأرومي الدبقي glioblastoma الذين انتكست حالتهم الصحية بعد العلاج السابق. وقد عاش جميع المرضى عدّة أشهر أطول من متوسط البقاء المتوقع في هذه المرحلة المتقدمة من المرض. لذلك نتوقع علاج الأطفال المصابين بنوع من أورام المخ يسمى الورم الدبقي glioma (وفي مراحله المتقدمة) لدى الأطفال بحلول نهاية هذا العام.
والأهم من ذلك، أنّه يمكن تطوير لقاحات مرسال الرنا لعلاج أي نوع من السرطان، بما في ذلك أورام الدماغ لدى الأطفال. إنّ مبادرتنا للعلاج المناعي لسرطان الأطفال تركز على تطوير علاجات جديدة قائمة على مناعة الأطفال المصابين بالسرطان. وبعد تطوير لقاح مرسال الرنا للورم الدبقي لدى الأطفال، سوف نتوسع في علاج أنواع أخرى من سرطانات الدماغ لديهم؛ مثل الورم الأرومي النخاعي medulloblastoma، وربما علاج أنواع أخرى من السرطانات؛ مثل سرطان الجلد، وسرطان العظام.
وكلنا أمل أنْ تؤدي اللقاحات المعتمدة على مرسال الرنا إلى شفاء المزيد من الأطفال المصابين بأورام المخ.
كريستينا فون رويميلنج أستاذ مساعد في جراحة المخ والأعصاب بجامعة فلوريدا
من موقع :theconversation.com
الجيش الصيني ينفذ ضربات «وهمية» بعشرات المقاتلات حول «تايوان»