اكتشف باحثون في معهد صحة الدماغ (BHI) ومركز أبحاث التصوير المتقدم للدماغ البشري (CAHBIR) كيف تعمل أنواع مختلفة من خلايا الدماغ معًا لتشكيل شبكات وظيفية واسعة النطاق في الدماغ البشري – أنظمة مترابطة تدعم كل شيء من المعالجة الحسية إلى اتخاذ القرارات المعقدة – مما يمهد الطريق أمام رؤى جديدة في صحة الدماغ والأمراض.
وطبقا لتقرير نشره تونغيو تشانغ ، ومن خلال تحديد هذه الأسس الخلوية، تقدم الدراسة ، التي نُشرت في مجلة Nature Neuroscience ، فهماً أعمق للأسس الخلوية للإدراك والصحة العقلية.
تنشأ الخصائص الوظيفية للدماغ من أنواع الخلايا المتنوعة داخل قشرته، وهي الطبقة الخارجية المسؤولة عن العديد من المهام العقلية المعقدة. ويتمثل أحد الأهداف الرئيسية لبحوث علم الأعصاب في فهم كيفية دعم عملياتنا الجينية والجزيئية والخلوية لخصائص تنظيم الدماغ، كما تم قياسها من خلال التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي.
خصائص تنظيم الدماغ
تاريخيا، درس العلماء خصائص تنظيم الدماغ عن طريق فحص عينات الأنسجة من الجثث أو باستخدام تقنيات جراحية في الحيوانات، مثل دراسة بنية الأنسجة (علم الأنسجة)، وتتبع المسارات العصبية، وقياس النشاط الكهربائي (علم وظائف الأعضاء الكهربائية) أو ملاحظة التغيرات بعد تلف مناطق معينة (طرق الإصابة).
إن التقدم في علم الوراثة والتكنولوجيا يسمح الآن للباحثين بدراسة كيفية تنظيم خلايا المخ في الأنسجة البشرية بدقة أكبر. في هذه الدراسة، استخدم باحثو جامعة روتجرز أطالس التعبير الجيني بعد الوفاة التي تم تطويرها مؤخرًا، والتي ترسم خريطة لكيفية التعبير عن الجينات بشكل مختلف عبر مناطق المخ، لاستكشاف كيف يمكن لأنواع مختلفة من الخلايا أن تتوافق مكانيًا مع دراسات شبكات المخ في عامة السكان.
اكتشف الباحثون أن توزيعات أنواع معينة من الخلايا تتوافق مع شبكات محددة في قشرة الدماغ، سواء على مستوى أنواع الخلايا الفردية أو ملفات تعريف الخلايا المتعددة المتغيرات، أو بصمات الأصابع.
قال المؤلف الرئيسي أفرام هولمز ، الأستاذ المساعد في الطب النفسي في كلية روبرت وود جونسون الطبية، وعضو هيئة التدريس الأساسي في معهد روتجرز لصحة الدماغ ومركز أبحاث تصوير الدماغ البشري المتقدم: “تسلط هذه النتائج الضوء على الارتباط بين التنظيم الوظيفي للدماغ البشري وأساساته الخلوية”.
وقال هولمز: “إن الدراسة لها آثار مهمة على فهم الأساس الخلوي لوظائف المخ عبر الصحة والمرض”.
يمهد هذا البحث الطريق لدراسات مستقبلية لاستكشاف كيفية عمل أنواع خلايانا المتنوعة معًا داخل شبكات الدماغ واختبار نماذج محتملة أخرى لكيفية مساهمة الخلايا في وظائف الدماغ.
وقال هولمز إن الدراسات المستقبلية يجب أن تدرس سبل دمج البنية الهرمية لهذه التعريفات الخلوية المتنوعة في التحليلات والنظر في نماذج بديلة لوظائف المخ داخل الجسم الحي.
