الخلايا العصبية المسرع: نوع جديد من الخلايا العصبية؟

اكتشفت التحقيقات العلمية الجديدة نوعًا من الخلايا العصبية التي تعمل كنوع من الساعة أو المسرع ، مما يحافظ على تزامن الدماغ.

خلايا الدماغ هذه ، عمدت باسم الخلايا العصبية المسرع، يمكن أن تلعب دورًا أساسيًا في تنسيق النشاط العصبي.

• مقالات لها صلة: "أنواع الخلايا العصبية: الخصائص والوظائف"

موجات جاما: موصلات الأوركسترا؟

دماغنا مثل قاعة حفلات كبيرة. من أجل توجيه وإدارة العمليات المعرفية العديدة والمعقدة ، من الضروري أن تقوم عدة مجموعات من الخلايا العصبية بتنشيطها ، مثل المجموعات المختلفة. أعضاء الأوركسترا الموسيقية ، يعملون في وئام لإنتاج سيمفونية من العمليات التي تسمح لنا بإدراك والتفاعل مع حول.

ولكن تمامًا مثل الأوركسترا ، قد يحتاج الدماغ إلى موصل لإبقاء جميع أجزائه نشطة ومزامنة. بهذا المعنى ، هناك العديد من علماء الأعصاب الذين يؤكدون أن إيقاعات جاما وموجات يمكن أن تلعب خلايا الدماغ التي تتقلب بتردد حوالي 40 دورة في الثانية هذه الوظيفة.

ويعتقد أن هذه التذبذبات لموجات غاما ستعمل كنوع من الساعة أو المسرع ينسق نقل المعلومات من مجموعة من الخلايا العصبية إلى مجموعة أخرى ، لذلك يبدو أن هناك تشير الأدلة الوافرة إلى أن دور موجات جاما في المعالجة المعرفية هو أساسي.

على مدى عقود من البحث في البشر والحيوانات الأخرى ، تم العثور على أنماط في العديد من مناطق الدماغ الذي ارتبط بمجموعة متنوعة من العمليات المعرفية ، مثل الانتباه أو الذاكرة وظيفة. حتى أن بعض الدراسات قد ربطت الاضطرابات في تذبذبات جاما بأمراض عصبية مختلفة ، بما في ذلك مرض الزهايمر و فُصام.

ومع ذلك ، يبدو أنه لا يوجد إجماع مطلق. يعتقد بعض علماء الأعصاب أن الدور الذي تلعبه موجات جاما لن يكون حاسمًا ، وهم يؤكدون ذلك يمكن أن ترتبط هذه الإيقاعات بنشاط الدماغ ، ولكنها لا تقدم مساهمة كبيرة في نفس.

الخلايا العصبية المسرع: دراسات في الفئران

لمعرفة ما إذا كانت موجات جاما قد لعبت حقًا دورًا مهمًا في تنسيق النشاط العصبي ، بدأ عالما الأعصاب في جامعة براون مور وشين دراستهما على الفئران، واكتشاف أن مجموعة من الخلايا العصبية غير المعروفة سابقًا ستعمل كمسرع.

أطلقت هذه الخلايا المكتشفة حديثًا بشكل منتظم على ترددات جاما (30-55 دورة في الثانية) ، بغض النظر عما حدث في البيئة الخارجية ، واحتمال أن يكتشف حيوان ما منبهًا حسيًا كان مرتبطًا بقدرة هذه الخلايا العصبية على التعامل مع وقت.

بدأ مور وشين بحثهما كبحث عام عن نشاط الدماغ المتعلق بإدراك اللمس. وللقيام بذلك ، قاموا بزرع أقطاب كهربائية في منطقة معينة من القشرة الحسية الجسدية للفأر ، وهي المسؤولة عن معالجة المدخلات من الحواس. بعد ذلك ، قاموا بقياس النشاط العصبي أثناء ملاحظة قدرة القوارض على الإحساس بالتنصت الدقيق على شعيراتها.

ركز الباحثون على تذبذبات جاما و قرر تحليل مجموعة معينة من خلايا الدماغ ، تسمى الخلايا العصبية الداخلية المتسارعة، لأن الدراسات السابقة أشارت إلى أنه يمكنهم المشاركة في توليد هذه الإيقاعات السريعة. وكشف التحليل ، كما هو متوقع ، أن الدرجة التي أطلقت بها هذه الخلايا النار على تنبأت ترددات جاما بمدى قدرة الفئران على اكتشاف الاتصال مع شعر اللحية.

لكن عندما تعمق علماء الأعصاب في الدراسة ، وجدوا شيئًا غريبًا. وكانوا يتوقعون أن الخلايا التي ستنشط استجابة لمحفز حسي ، ستظهر أقوى الروابط مع الدقة الإدراكية. ومع ذلك ، عند فحص الخلايا ، تم إضعاف هذا الارتباط. لذلك أدركوا أن الخلايا ربما لا تكون حسية وتعمل كحافظات للوقت ، بغض النظر عما يحدث في البيئة.

من خلال تكرار التحليل مع الخلايا التي لا تستجيب للمدخلات الحسية فقط ، أصبح الارتباط بالدقة الإدراكية أقوى. بالإضافة إلى عدم إزعاجها من البيئة الخارجية ، تميل هذه المجموعة الفرعية المحددة من الخلايا العصبية إلى الزيادة بانتظام في فترات مدى جاما ، مثل المسرع. انها أكثر، كلما كانت الخلايا أكثر إيقاعًا ، كان من الأفضل للحيوانات اكتشاف النقر بالشعر. ما يبدو أنه يحدث ، مع استمرار استعارة قاعة الحفلات الموسيقية الافتتاحية ، هو أنه كلما كان قائد الأوركسترا أفضل في إدارة الوقت ، كانت الأوركسترا أفضل.

• قد تكون مهتمًا بـ: "أنواع موجات الدماغ: دلتا ، ثيتا ، ألفا ، بيتا ، جاما"

ساعات الدماغ

لقد سمعنا جميعًا عن الساعة الداخلية أو الساعة البيولوجية في وقت ما. وهذا هو يستجيب دماغنا لمرور الوقت من خلال الأنظمة الفسيولوجية التي تسمح لنا بالعيش في وئام مع إيقاعات الطبيعة ، مثل دورات النهار والليل ، أو دورات الفصول.

يستخدم الدماغ البشري "ساعتين". الأولى ، ساعتنا الداخلية ، والتي تسمح لنا باكتشاف مرور الوقت وهي ضرورية للعمل في يومنا هذا. باستخدام هذه الساعة ، يمكننا ، على سبيل المثال ، قياس الوقت المنقضي بين نشاطين ، ومعرفة مقدار الوقت الذي نقضيه في أداء مهمة مثل القيادة أو الدراسة ، وإلا فإن هذا النوع من الأعمال سيستمر إلى أجل غير مسمى دون أن يكون لدينا أي فكرة عن الوقت المنقضي. ماضي.

لا يمكن أن تعمل الساعة الثانية بالتوازي مع الأولى فحسب ، بل يمكنها أيضًا التنافس معها. سيتم وضع نظام الدماغ هذا داخل الساعة الأولى ، و ستعمل بالتعاون مع القشرة الدماغية لدمج المعلومات الزمنية. سيتم تنفيذ هذه الآلية ، على سبيل المثال ، في اللحظات التي يهتم فيها الجسم بكيفية مرور الوقت.

إن الشعور بالوعي بالوقت المنقضي ضروري تمامًا مثل الاحتفاظ بذكرى ما فعلناه أثناء العملية. وهذا هو المكان الذي تلعب فيه بنية الدماغ مثل الدماغ. قرن آمون، المسؤول عن عمليات مثل التثبيط أو الذاكرة طويلة المدى أو الفضاء ، فضلاً عن لعب دور أساسي في تذكر مرور الوقت ، وفقًا لأحدث الدراسات العلمية.

في المستقبل ، سيكون من الضروري الاستمرار في تطوير علاجات جديدة والتحقيق في العلاقة بين هياكل الدماغ هذه وساعاتنا الداخلية مع الأمراض التنكسية العصبية. مثل مرض الزهايمر وأنواع الخرف الأخرى ، وكذلك الاضطرابات العقلية وأمراض الدماغ التي تشارك فيها عمليات انحطاط مفهوم الزمان والمكان جسديا.

المراجع الببليوجرافية:

• جامعة براون (2019). يكتشف علماء الأعصاب نوع الخلايا العصبية التي تعمل كمسرع في الدماغ. علم يوميا. متوفر في: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190718112415.htm.