GPS في الدماغ البشري

تمكن العلماء أخيرا من عمل خرائط للدوائر العصبية في المخ البشري، واكتشفوا من خلال ذلك أن كيفية عمل المخ مماثلة لكيفية عمل نظام تحديد المواقع الجغرافية العالمي (GPS).

ويمثل هذه الأمر اختراقا يمكن أن يساعد في فهم كيف تتم معالجة البيانات داخل الجهاز العصبي.

فقد أعلن علماء الأعصاب في الجامعة العبرية في القدس وجامعة هارفارد عن “نظام تحديد المواقع العصبية” (NPS)، في بحث جديد نُشر في Nature Methods.

وقال العلماء في بيان: “الطريقة الجديدة التي قمنا بتطويرها تسمح لنا بالجواب على سؤال كبير في علم الأعصاب حول المبادئ التنظيمية للدوائر العصبية في المخ”.

وقد حاول الباحثون لأكثر من قرن اكتشاف هياكل الدوائر العصبية التي تؤدي الوظائف الرئيسية، مثل معالجة المعلومات وآثار ردود الافعال، وهذه الدوائر في المخ تتألف من خلايا عصبية تنقل المعلومات من خلال إشارات كهربائية وكيميائية.

وترسل الخلايا العصبية الرسائل إلى الخلايا العصبية الأخرى عن طريق محاور مثل الأسلاك، مهمتها نقل المعلومات إلى مختلف الخلايا العصبية والعضلات والغدد.

وكان العلماء بحاجة لمعرفة كيفية عمل الأسلاك الدقيقة في كل دائرة كهربائية، وفهم الصلات الهيكلية والوظيفية لهذه الدوائر داخل المخ، ولأن العلماء كان لديهم فهم غير مكتمل الوضوح عن تنظيم الخلايا العصبية داخل هذه الدوائر، بقيت تقنيات رسم الخرائط لهذه الدوائر العصبية غير متاحة.

والآن تمكن العلماء في كلية الطب بالجامعة العبرية وجامعة هارفارد أخيرا من التوصل إلى طريقة لرسم خريطة لمواقع الفروع والمحاور العصبية للعديد من الخلايا العصبية الفردية.

وشبّه العلماء نهجهم في هذا البحث بالمبدأ المستخدم في جهاز GPS، الذي يستقي المعلومات عن المسافات من ثلاثة أو أكثر من الأقمار الصناعية لتحديد الموقع، ولهذا السبب سميت التقنية الجديدة بـ “نظام تحديد المواقع العصبية” (NPS).

وباستخدام تقنية NPS يمكن للعلماء دراسة الدروب التي تسلكها المعلومات داخل الخلايا العصبية، ومعرفة كيف تتغير هذه الدروب خلال عملية النمو وخلال الحالات المرضية.