صحة و جمالمجتمع

هل يمكننا إعادة هيكلة أدمغتنا بشكل أفضل؟

مصعب قاسم عزاوي
طبيب و كاتب

تعريب فريق دار الأكاديمية للطباعة والنشر والتوزيع لملخص محاضرة قدمها الطبيب مصعب قاسم عزاوي باللغة الإنجليزية في مركز دار الأكاديمية الثقافي في لندن.

على عكس معظم الخلايا الأخرى في أجسامنا، فإن خلايانا العصبية تبقى في موضعها وشكلها التشريحي شبه ثابت، ومعظمها شركاء لنا مدى الحياة. هذا هو السبب في أن التطور العصبي في الطفولة أمر بالغ الأهمية. ومع تقدمنا في العمر، تخضع هذه الخلايا لبعض تأثيرات الشيخوخة التي تؤدي إلى تدهور أجزاء أخرى من أجسامنا بشكل لا يختلف كثيراً عما يحدث في الجهاز العصبي المركزي. ومن الجدير الإشارة إلى أنه ولعقود من الزمن بعد نشر الدليل الأول الذي أظهر ولادة خلايا دماغية جديدة حتى عند البالغين، رفض العديد من علماء الأعصاب التخلي عن العقيدة السائدة سالفاً والقائلة بأنه بمجرد بلوغنا سن الرشد، فإننا نخسر الخلايا العصبية فقط، وأنه لا يمكننا تخليق خلايا جديدة في الجهاز العصبي المركزي.

المرونة العصبية

تشير المرونة العصبية إلى التغييرات طويلة الأمد التي يمكن أن يمر بها الدماغ طوال حياتنا. وفي الحقيقة مثل البلاستيك اللدن، يمكن للدماغ أن يتشكل إلى مليار شكل مختلف، مما يمنح كل شخص حي عقلاً فريداً. هناك بعض وظائف الدماغ التي تبدو أكثر قابلية للتغيير من غيرها، وهناك أوقات في حياتنا تكون فيها أدمغتنا أكثر مرونة من الأوقات الأخرى.
يلعب بروتين خاص يسمى عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (BDNF) دوراً مهماً في وقت مبكر من حياتنا لأنه يشجع على نمو خلايا عصبية جديدة وتشكيل مشابك عصبية جديدة حتى تتمكن الخلايا من التواصل مع بعضها البعض. ويكون ذلك البروتين وافراً خلال الفترات الحرجة من نمو الدماغ، والتي تمثل وقت المرونة العصبية الواسعة.
هذه الفترات الحرجة هي السبب في أن الأطفال الذين لا يتعرضون لأنواع معينة من المحفزات من قبيل إذا كانوا يعانون من ضعف السمع الذي لم يتم تصحيحه في مراحل مبكرة من عمرهم، فذلك يعني أنه يجب أن يتحملوا بعد ذلك إعاقة لمدى الحياة تتمثل في عدم قدرتهم على الكلام بشكل صحيح. أي إذا لم يحصل الطفل على النوع الصحيح من التحفيز في الوقت الملائم، فلن تنتظم خلايا دماغه بطريقة تمكنه من معالجة هذه المعلومات لاحقاً في الحياة، حتى لو تم تصحيح ضعف السمع في مثالنا الأخير في مراحل متقدمة من عمر الشخص.
لكن عمل عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (BDNF) لا ينتهي بمجرد بلوغ الطفل سن الرشد. حتى في مرحلة البلوغ، نعلم الآن أننا ننمي خلايا عصبية جديدة في أجزاء بعينها من دماغنا، خاصة في مناطق تشارك في الذاكرة طويلة المدى. لذا، فإن فكرة أنه بمجرد بلوغك العشرينات من العمر، تصبح عالقاً مع خلايا الدماغ التي لديك، وأنه لا يمكنك توليد خلايا جديدة هي خرافة ليست صحيحة من الناحية العلمية.
لكن لا بد من الالتفات إلى أن تكوين الخلايا العصبية الجديدة لا يحدث في جميع أنحاء الدماغ. إذ وجد العلماء وجدنا تكوّناً عصبياً مستحدثاً للخلايا في أدمغة البالغين في جزأين فقط من الدماغ البشري، وكلاهما يشارك في تكوين الذكريات، الجزء الأول يقع في منطقة واحدة من التلفيف المسنن في منطقة الحصين، وهو جزء محدد جداً من الفص الصدغي المتوسط يشارك في التكوين السريع لذكريات جديدة طويلة المدى؛ والجزء الثاني في الجسم المخطط، الذي يلعب دوراً في التخطيط للاستجابات المستقبلية والتعزيز والتحفيز واتخاذ القرارات.
في الجسم المخطط، الخلايا التي ولدت في مرحلة البلوغ هي خلايا عصبية داخلية على وجه الحصر؛ أي أنها لا تتصل بخلايا خارج جوارها المباشر. في الفص الصدغي الأوسطي، تتحول الخلايا العصبية الجديدة إلى خلايا حبيبية، وهي خلايا صغيرة ومكتظة بإحكام، ومداها محدود داخلياً أيضاً. ولذلك نعتقد أن تكوين الخلايا العصبية للبالغين يمكّننا من تشفير ذكريات جديدة، مما يمنحنا الفرصة للتعلم طوال حياتنا، لكنه لا يتعارض مع الروابط التي قمنا بها من التجارب السابقة.
جاءت بعض الأدلة الأولى على نمو خلايا عصبية جديدة من أدمغة الطيور. في ثمانينيات القرن المنصرم، اكتشف العلماء أن طيور الكناري تنمي خلايا عصبية جديدة في الحُصين عندما تتعلم تلك الطيور أغانٍ جديدة. وكلما كان المخزون أكثر تعقيداً، كلما زاد حجم الحُصين.
بعد هذا الاكتشاف في الطيور المغردة، تبين أن الحيوانات الأخرى غير الطائرة تمتلك القدرة على إنماء خلايا دماغية جديدة، حيث تم التحقق من إمكانية تكوين الخلايا العصبية في مرحلة البلوغ في القوارض، وهم أبناء عمومتنا من الثدييات الذين نحن قريبون نسبياً منهم وراثياً وتشريحياً.
من القوارض، تعلمنا أن السرعة التي تولد بها الخلايا العصبية الجديدة يمكن أن تختلف؛ حيث في البيئات الغنية التي توفر الكثير من التحفيز الحسي والحركي يمكن أن يتسارع تكوين الخلايا العصبية المستحدثة. في إحدى الدراسات، ضاعفت الفئران التي حصلت على الكثير من التمارين الرياضية – على سبيل المثال، من خلال الركض على عجلة – معدل تكوّن الخلايا العصبية المستحدثة لديها مقارنة بالفئران الأخرى التي لم يتم تزويدها بعجلة للركض.
لا يكفي أن تنمو خلايا عصبية جديدة فحسب، بل يجب عليها أيضاً البقاء على قيد الحياة. الحيوانات التي أتيحت لها الفرصة لتعلم مهارات جديدة بشكل مستمر أصبح لديها نسبة أكبر من الخلايا الجديدة الباقية مقارنةً بمجموعة أخرى ممن مروا بتجربة تكوين الخلايا العصبية، ولكن لم تُمنح لهم الفرصة بعد ذلك لوضع هذه الخلايا موضع التنفيذ من خلال تعلم مهارات جديدة بشكل مستمر.
على الرغم من التشابه الكبير بين أدمغتنا وأدمغة الفئران، كان لا يزال هناك علماء أعصاب بارزون يرفضون تصديق أن تكون الخلايا العصبية لدى الحيوانات البالغة يحدث أيضاً عند البشر. بعد ذلك، في مطلع القرن الحادي والعشرين، تمكن العلماء من إثبات تلك الحقيقة في جنسنا البشري. وتم ذلك التحقق من ذلك في تجارب علمية واسعة ومعقدة من خلال استخدام نفس الملون الخلوي المستخدم لتتبع تكوين الخلايا العصبية المستحدثة في القوارض، وذلك بحقنه في بعض مرضى السرطان على مدى العقود الماضية، ثم بعد وفاة أولئك المرضى تمكنوا من الوصول إلى أنسجة الدماغ من خلال التشريح ما بعد الوفاة ووجدوا نفس الدليل على ولادة خلايا جديدة طوال عمر هؤلاء الأشخاص، وهي الخلايا التي تم التقاطها للملون الخلوي.
ولكن بقيت أسئلة أخرى لم يتم الإجابة عليها من خلال تلك التجارب، وتتمحور حول الدور الذي يلعبه تكوين الخلايا العصبية المستحدثة في العقل البشري، وما هي الظروف التي تؤثر على معدله، وما إذا كان بإمكاننا علاج أمراض الدماغ المدمرة بالخلايا الجذعية العصبية، في سعي لتكوين خلايا عصبية مستحدثة في مواضع تشريحية أخرى من الدماغ غير المناطق المتعلقة بتكوين الذكريات كما أسلفنا آنفاً.
في العام 2013، اكتشف علماء الأعصاب أن تكوين الخلايا العصبية سمة مشتركة بين أدمغة البالغين من البشر، ولكن هناك اختلافات مهمة بين تكوين الخلايا العصبية في القوارض والبشر.
في أدمغة الثدييات التي تمت دراستها، يكون نمو خلايا الدماغ الجديدة مقيداً. حتى الآن، وجدنا أنه في القوارض، تنتهي هذه الخلايا العصبية إما في البصلة الشمية المسؤولة عن الشم، أو التلفيف المسنن، وهي منطقة فرعية من الحُصين تشارك في التعلم والذاكرة، والخلايا العصبية التي ولدت صغيرة إلى حد ما ولا ترتبط إلا بالخلايا العصبية المجاورة أي أنها تبقى محلية. تنمي كل من القوارض والبشر خلايا عصبية جديدة في الحُصين. وفي القوارض، تهاجر هذه الخلايا العصبية إلى البصلة الشمية، على الأرجح لأن حاسة الشم لها أهمية حاسمة بالنسبة للفئران. ولكن في البشر، تهاجر هذه الخلايا إلى جزء من الدماغ يسمى الجسم المخطط، وهو المسؤول عن تنسيق الحركة وهو مهم للتعلم طويل المدى للمهارات الحركية وغيرها، والتي تسمى إجمالاً بالذاكرة الإجرائية.
هناك اختلاف آخر مثير للاهتمام بين تكوين الخلايا العصبية عند الفئران والبشر يتعارض تماماً مع المنطق الذي تمسَّك به بعض علماء الأعصاب في تبرير رفضهم للنتائج الأولية، ممثلاً في فكرة أن البشر لا يمكن أن يتم تخليق خلايا عصبية جديدة في أدمغتنا لأننا نستطيع تذكر الأشياء من ماضينا البعيد جداً، حيث كانت الفكرة السائدة أنه بعد تخزين الذكريات في الشبكات العصبية الدماغية، يجب أن تظل تلك الخلايا العصبية سليمة حتى نتمكن من استعادة الذكريات القديمة، و أنه إذا كان هناك تجدد للخلايا العصبية كما هو الحال في خلايا الجلد، فإننا سننسى ماضينا. وتمثل ذلك الاختلاف السالف الذكر بأنه في الفئران، لا يبدو أن نسبة الخلايا العصبية الجديدة في التلفيف المسنن تتجاوز 10٪ إلى 20٪. لكن في البشر، بحلول سن الخمسين تقريباً، انقلبت غالبية الخلايا العصبية في التلفيف المسنن. وهذا الاختلاف يطرح سؤالاً حول كيف يمكن إذن لبني البشر تذكر الذكريات القديمة؟ والإجابة على هذا السؤال تتمثل في أن هناك أدلة متزايدة على أن التلفيف المسنن قد يلعب دوراً أكبر في ترميز الذكريات الجديدة أكثر من استرجاعها.
في الواقع، تواجه الفئران المصابة بآفات التلفيف المسنن صعوبة في تعلم أشياء جديدة، ولكن ليس في تذكر الأشياء القديمة. وذلك يعني أنن سوف نحتاج إلى الخلايا الجديدة في التلفيف المسنن لتكوين ذكريات جديدة، ولكن بعد ذلك سيتم تخزين هذه الذكريات في النهاية في مكان آخر من الدماغ يبدو من الأبحاث المعاصرة بأنه في منطقة القشرة الدماغية، ولن نحتاج إلى تلك المنطقة لاستعادة تلك الذكريات. بدلاً من ذلك، ستكون الخلايا العصبية الجديدة في التلفيف المسنن متاحة الآن لتكوين مجموعة جديدة من الذكريات، مما يترك لنا القدرة على تعلم أشياء جديدة طوال حيواتنا.

التأثير على تكوين الخلايا العصبية

هناك علاقة بين عامل التغذية العصبية المستمد من الدماغ BDNF وتكوين الخلايا العصبية حتى في مرحلة البلوغ، ويمكنك التأثير على كمية عامل التغذية العصبية المستمد من الدماغ BDNF العائمة في دماغك ونمو الخلايا العصبية الجديدة من خلال تداخل بسيط ورخيص إلى حد ما يتمثل في الحركة والنشاط الرياضي المعتدل.
وأظهرت العديد من الدراسات أن التمارين الرياضية المنتظمة يمكن أن تؤدي إلى زيادة تقارب الثلاثة أضعاف في مستويات عامل التغذية العصبية المستمد من الدماغ BDNF. حتى الجلسة الواحدة من التدريب الرياضي يمكن أن تحدث فرقاً، والتمرين الرياضي المعتدل فعال في تكثيف تكوين الخلايا العصبية والحفاظ على اندماج هذه الخلايا في الدماغ.
وبينما يمكن أن تؤدي التمارين الرياضية إلى زيادة تكوين الخلايا العصبية لدى البالغين، إلا أن الضغط الشديد من قبيل الشدة النفسية أو الجسدية على شكل التمارين الرياضية العنيفة يمكن أن يضعفها. وفي النماذج الحيوانية للاكتئاب، يتناقص تكوين الخلايا العصبية في ظل الظروف التجريبية التي يتم فيها وضع الحيوانات تحت الضغط. في هذه التجارب نفسها، تبين أن إعطاء الأدوية المضادة للاكتئاب للحيوانات المجهدة يعيد تكوين الخلايا العصبية إلى معدلات صحية.
وبشكل موازي لا يقل أهمية عن التمارين الرياضية هناك أمثلة أخرى لأشخاص نجحوا في زيادة حجم أجزاء معينة من أدمغتهم عن طريق تدريب أو تعلم مجموعة جديدة من المهارات، وهي زيادة حجمية لا تتم بالضرورة عن طريق إنماء خلايا جديدة، ولكن عن طريق زيادة الروابط بينها.
على سبيل المثال، تبين أن أداء الألعاب الرياضية كل يوم لمدة 3 أشهر يؤدي إلى زيادة حجم أجزاء معينة من الدماغ، بما في ذلك الحُصين لدى الأشخاص البالغين من العمر 20 عاماً و60 عاماً. وحتى الأشخاص الذين يبلغون من العمر 60 عاماً ولم يكونوا يتمرنون مثل نظرائهم الأصغر سناً بنفس القدر من التدريب، إلا أنهم ما زالوا يظهرون زيادة في حجم الدماغ. ولكن بمجرد توقف المشاركين جميعهم في هذه التجارب عن التمارين، عادت المناطق الدماغية إلى أحجامها السابقة.
بالإضافة إلى ذلك، يبدو أن التدريب الموسيقي يمكن أن يؤدي إلى زيادة حجم الدماغ في أجزاء متعددة الدماغ مرتبطة بالنشاط والتنسيق العضلي الحركي والبصري السمعي.

الشيخوخة ومسألة الحفاظ على القدرات الدماغية

مع تقدمنا في السن، نميل إلى قضاء وقت أقل في تعلم أشياء جديدة أو إشراك أدمغتنا بطرق مجهدة، وبالنظر إلى أن هذا الجهد هو ما يبدو أنه يفيد وظيفتنا الإدراكية وبنية دماغنا بطرق قابلة للقياس، فإن خيارات نمط حياتنا تلعب دوراً مهماً فيما إذا كنا سنواجه تدهوراً معرفياً مع تقدم العمر أم لا.
عندما يتعلق الأمر بالإدراك، هناك تلميحات إلى أن التدخلات المصممة للحفاظ على صحة الجسم، مثل التمارين الرياضية، لها تأثيرات قوية من حيث تجنب التدهور العقلي المرتبط بالعمر. ولكن ماذا عن الأشخاص الذين يبدو أنهم قادرون على الحفاظ على قوتهم الذهنية في سن الشيخوخة؟ هل هناك شيء يمكن أن نتعلمه من هؤلاء الأفراد؟
هناك العديد من المؤسسات البحثية التي تدرس الآن ليس فقط الشيخوخة الصحية، ولكن الشيخوخة فائقة الصحة عند الأشخاص الذين يزدهرون في سن الشيخوخة، والذين ينجحون بشكل جيد مثل الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم ما بين 20 إلى 30 عاماً. في إحدى الدراسات التي شملت حوالي 30 من هؤلاء الأفراد، وجد العلماء أن القشرة الحزامية الأمامية، وهي منطقة من الدماغ مسؤولة عن التحكم المعرفي وحل النزاعات ومواكبة الحوافز والمثابرة، من بين الوظائف التنفيذية الأخرى، لم تكن فقط أكبر من القشرة الحزامية الأمامية عند أقرانهم الذين يبلغون من العمر 80 عاماً، ولكن أيضاً أكبر من متوسط الحجم لدى الأشخاص في منتصف العمر.
لا يزال أمامنا طريق طويل لنقطعه قبل أن نتمكن من التوصل إلى أي استنتاجات قوية حول العوامل التي تتحد لدعم مثل هذه الشيخوخة الناجحة. بالتأكيد، الجينات هي عامل جوهري بالنسبة لمعظم البشر، ولخيارات نمط الحياة تأثير أكبر على خطر الموت قبل سن الثمانين، ويبدو أن الجينات مسؤولة عن المزيد من التباين الفردي في الصحة العامة بمجرد وصولنا إلى العقد التاسع من العمر.
يتباين كبار السن الذين يتمتعون بصحة جيدة إلى حد كبير، ولكن ما قد يكون مشتركاً بينهم، على الأقل حسب الروايات المتناقلة ونتائج البحوث المسحية المبدئية، هو أنهم ظلوا أعضاء نشطين في مجتمعهم، ويتواصلون اجتماعياً بانتظام. وهناك اكتشاف دماغي مهم آخر في هذه المجموعة تم توثيقه في نتائج الأبحاث العلمية الحديثة تشير إلى أنه لديهم من 3 إلى 5 أضعاف خلايا فون إيكونومو في القشرة الحزامية الأمامية مقارنة بأقرانهم، ويُعتقد أن هذه الخلايا الكبيرة تلعب دوراً في تسهيل التفاعل الاجتماعي والنشاط الاجتماعي، وهو ما يومي إلى أن الحفاظ على مستويات من التواصل الاجتماعي الفعال مع الوسط الاجتماعي المحيط مدخل ناجح للحفاظ على القدرات العقلية مع تقدم العمر.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

شاهد أيضاً
إغلاق
زر الذهاب إلى الأعلى