علماء يكتشفون طريقة تشفير الخطر في الدماغ

في جزء من الثانية عندما تلمس بطريق الخطأ المقبض الساخن لمقلاة من الحديد الزهر، يندفع الألم والشعور بالخطر. وتنتقل الإشارات الحسية من مستقبلات الألم في إصبعك، إلى الأعلى عبر الحبل الشوكي في عمودك الفقري إلى الدماغ.

بمجرد الوصول إلى هناك، تقوم مجموعة خاصة من الخلايا العصبية بنقل إشارات الألم هذه إلى منطقة أعلى في الدماغ تسمى اللوزة، حيث تثير استجابة الخوف العاطفي لديك وتساعدك على تذكر تجنب المقالي الساخنة في المستقبل.

تحدث عملية ترجمة الألم إلى ذاكرة تهديد بسرعة كبيرة لدرجة أن العلماء اعتقدوا أنه يجب أن تتم بوساطة جزيئات سريعة المفعول تسمى الناقلات العصبية.

ولكن دراسة جديدة لباحثين من مؤسسة "سالك" (SALK INSTITUTE) في الولايات المتحدة وجدت أن الجزيئات الأكبر حجما والأبطأ تأثيرا والتي تسمى الببتيدات العصبية، هي الرسائل الأساسية في دائرة الخوف هذه.

من المعروف أن الببتيدات العصبية تلعب دورا مهما في التواصل الدماغي، لكن التفاصيل كانت غير واضحة لأن العلماء لم يكن لديهم الأدوات المناسبة لدراستها.

الببتيدات

لتحديد دور الببتيدات العصبية في هذه الدائرة، ابتكر فريق سالك أداتين جديدتين تسمحان للعلماء أخيرا بمراقبة ومعالجة إطلاق الببتيدات العصبية في أدمغة الفئران الحية.

وكشفت الدراسة الجديدة، التي نشرت في مجلة "الخلية"  (Cell) في 22 يوليو/تموز الجاري وكتب عنها موقع يوريك أليرت، أن دائرة الخطر تعتمد على الببتيدات العصبية، وليس الناقلات العصبية، كرسلها الأساسية، ويشارك أكثر من ببتيد عصبي في هذه العملية.

يمكن أن تؤدي النتائج التي توصل إليها الباحثون إلى تطوير مسكنات أكثر فعالية أو علاجات جديدة للحالات المرتبطة بالخوف مثل القلق واضطراب ما بعد الصدمة.

يقول المؤلف الأستاذ المشارك سونغ هان "هناك الكثير مما يجب علينا اكتشافه حول الببتيدات العصبية".

لمعالجة الأشياء في بيئتنا والتفاعل معها، يجب أن تنتقل المعلومات عبر الجسم والدماغ. يتم إرسال هذه الإشارات واستقبالها بواسطة الخلايا العصبية، والتي تشكل دوائر منظمة توجه المعلومات إلى حيث يجب أن تذهب. تتواصل الخلايا العصبية مع بعضها البعض عن طريق إرسال واستقبال جزيئات مثل الناقلات العصبية والببتيدات العصبية.

لاستهداف الببتيدات العصبية على وجه التحديد، استفاد فريق هان من إحدى خصائصها الفريدة، فبينما يتم تعبئة الناقلات العصبية في مجالات صغيرة تسمى الحويصلات المشبكية، يتم تعبئة الببتيدات العصبية في حويصلات أساسية كثيفة كبيرة.

ومن خلال هندسة الأدوات البيوكيميائية لاستهداف هذه الحويصلات الكبيرة، قاموا بإنشاء أدوات استشعار الببتيد العصبي. ويقوم المستشعر بوضع علامات على الحويصلات الأساسية الكثيفة الكبيرة مع البروتينات التي تتوهج عندما يتم إطلاقها من النهاية العصبية، مما يسمح للباحثين بمشاهدة إطلاق الببتيد العصبي في الوقت المباشر.

ويقول الباحث دونج إيل كيم، "لقد ابتكرنا طريقة جديدة لتتبع حركة الببتيد العصبي ووظيفته في أدمغة الحيوانات الحية". دوائر الببتيد العصبي وتمكن علماء الأعصاب من استكشاف الأسئلة التي كان من الصعب معالجتها في السابق".

تطوير أفضل للأدوية

يقول هان: "تمثل هذه الأدوات والاكتشافات الجديدة خطوة مهمة نحو تطوير أفضل للأدوية العصبية".

وأضاف "لقد وجدنا أن العديد من الببتيدات العصبية يتم تجميعها معا في حويصلة واحدة ويتم إطلاقها مرة واحدة بواسطة محفز مؤلم لتعمل في دائرة الخوف هذه، مما جعلنا نفكر: قد يكون هذا هو السبب وراء فشل بعض الأدوية التي تستهدف ببتيدا عصبيا واحدا فقط في التجارب السريرية".

باستخدام هذه المعلومات الجديدة، يمكننا تقديم رؤى لتطوير أدوية جديدة تستهدف مستقبلات الببتيد العصبي المتعددة في وقت واحد، والتي قد تكون بمثابة مسكنات أفضل للألم أو تساعد في علاج الاضطرابات المرتبطة بالخوف مثل اضطراب ما بعد الصدمة.

المصدر: الجزيرة