منطقة في الدماغ مسؤولة عن حالة الثبات أو التوقف عن الحركة أثناء التركيز

علوم

دماغ الإنسان يمتلك خلايا عصبية مسؤولة عن حالة الثبات التي تشل حركة الجسم بالكامل أثناء التركيز

15 آب 2023 18:02

في حالة التركيز العميق، يمكن لأجسامنا أن تدخل حالة فعلية من الثبات، فتتجمد أطرافنا، ويتوقف التنفس، ويتباطأ معدل ضربات القلب، ونشعر بأنه لا يوجد شيء أمامنا سوى المهمة التي نركز عليها.

الدماغ مسؤول عن لحظة التجمد أو الثبات لدى الحيوانات

إذا كنا فعلاً مثل الفئران التي تمت دراستها في تحقيق حديث أجراه باحثون في جامعة كوبنهاغن في الدنمارك، فإن مجموعة مختارة من الخلايا في جزء من جذع الدماغ تسمى نواة بيدونكولوبونتين PPN قد تكون مسؤولة عن تأثير "عملية التجميد".

لا يساعدنا هذا الاكتشاف فقط على تحديد موقع الأنسجة الدماغية التي تساهم في زيادة الخصائص المماثلة عند البشر، بل يمكن أن يساعدنا على فهم أفضل لتقدم الأعراض في حالات التنكس العصبي مثل مرض باركنسون، مما قد يؤدي إلى أشكال أفضل من العلاج.

لدى الحيوانات مثلنا الكثير من الأسباب للتوقف فجأة والتجمد، فقد يكون التجمد الناجم عن الخوف، على سبيل المثال، هو ما يمنح الفريسة فرصة فعلية لتجنب اكتشافها من قبل المفترس.

كيف تحدث عملية التجمد أو توقف الحركة أثناء التركيز؟

إن توقف الحركة الدفاعي الشامل هو وظيفة مدروسة جيداً بالنسبة للجهاز العصبي، مع مسارات تصل بين جذع الدماغ السفلي واللوزة، أو "مركز الخوف"، والمادة الرمادية حول القناة في الدماغ المتوسط.

لكن لدى الحيوانات المفترسة أسبابها الخاصة للعب دور التمثال أيضاً، بناءً على الحاجة إلى التركيز بدلاً من الخوف، وفي الواقع، تمر معظم الحيوانات بلحظات تحتاج فيها إلى التوقف في صورة جامدة مثالية.

تحديد موقع في الدماغ مسؤول عن حالة الثبات أو التوقف عن الحركة أثناء التركيز

ومن أجل تحديد موقع خلايا الدماغ المسؤولة عن هذا الشكل المحدد من توقف الحركة، استخدم الباحثون الفئران المصممة هندسياً للحصول على خلايا عصبية خاصة "تنشط بالضوء" في PPN، وهو جزء من الدماغ معروف بالفعل بقمع توتر العضلات عند تحفيزها.

تتكون هذه العقدة الصغيرة من الخلايا العصبية في منطقة الجسر، وهي منطقة من جذع الدماغ تعمل في حالات معينة مثل شلل النوم، وتتكون من ثلاث فئات متميزة من الخلايا العصبية، والمعروفة باسم الخلايا العصبية الغلوتاماتيكية والكولينية و GABAergic، وكلها طبقات متوضعة بطريقة مميزة.

خلايا الدماغ العصبية الغلوتاماتيكية مسؤولة حالة الثبات وتوقف الحركة أثناء التركيز

يميل تنشيط الخلايا العصبية الغلوتاماتيكية لـ PPN في القوارض إلى إبطاء تحركاتها، مما يشجعها على أن تصبح أكثر قدرة على استكشاف البيئة المحيطة، ولكن، من الغريب أن هذه النتائج لم يتم الحصول عليها في جميع الأبحاث، حيث لاحظ البعض أن عضلات الأشخاص الخاضعين للاختبار تتوقف تماماً عن الحركة.

ومن خلال تقييد تنشيط الخلايا العصبية الغلوتاماتيكية في مناطق معينة من PPN، حدد العلماء في هذه التجربة الأخيرة مجموعات صغيرة من الخلايا العصبية التي تسببت في توقف الفئران مؤقتاً وتجميدها ثم استئناف نشاطها السابق، ويقول العلماء أنهم بصدد القيام بتجارب أخرى للاستفادة من زر الإيقاف المؤقت هذا عند البشر. 

المصدر: مجلة Nature