|
شبكة النبأ: يواصل العلماء والأطباء
بحوثهم ودراساتهم المستمرة في سبيل الوصول الى معلومات جديدة ومهمة تخص
المخ البشري الذي يعتبر المركز الأساسي للإنسان، المخ كما تشير بعض
المصادر العلمية هو القسم الأكبر والأهم من الجهاز العصبي المركزي، حيث
يتشكل من نصفي كرة مخيتين منفصلتين يرتبطان بجسر عصبي حزمة عريضة من
الألياف العصبية البيضاء تجتمع هذه الحزم على شكل جسم يسمى الجسم
الثفني. ويهتم المخ بشكل عام بالوظائف الإدراكية والحسية والعقلية
ووظائف اللغة.
ولا يتعدى وزن المخ في المتوسط 1400 جرام في الإنسان البالغ، أما
عند الولادة يكون حوالي 350 جرام، ويعني ذلك أنه يشكل حوالي 2% من
الوزن الإجمالي لجسم الإنسان كله، ورغم ذلك فإنه نظراً لأهمية وطبيعة
وظائفه يحصل على أكثر من 15% من غذاء الإنسان عن طريق الدورة الدموية
ونظراً لأهمية المخ الخاصة أيضاً فإن حمايته من المؤثرات الخارجية
مكفولة بنظام قوي، فهو محاط بعظام الجمجمة الصلبة.
ويبلغ حجم الجمجمة للإنسان 1500 سم3 تقريباً، ويوجد بداخلها المخ
يحيط به السائل المخي وكميته حوالي 150 سم3، ويتكون المخ بصفة رئيسية
من نصفي كرة، والجزء الأهم هو القشرة أو الطبقة السطحية لنصفي الكرة
حيث يتوقف علي مكوناتها من الخلايا كياننا كآدميين نعقل ونفكر ونتحكم،
ورغم أن حجم المخ صغير نسبياً فإن الكثير من التلافيف تزيد من مساحة
سطح المخ والقشرة التي ذكرناها لتصل إلي مساحة 1600 مم2 مع أن سمكها لا
يزيد عن 2.5 مم. وفيما يخص اخر هذه البحوث العلمية فقد نجح علماء في
تخليق أول أدمغة بشرية صغيرة في مختبر ويقولون إن نجاحهم يمكن أن يؤدي
إلى مستويات جديدة من الفهم للطريقة التي يتطور بها الدماغ والاضطرابات
مثل انفصام الشخصية والتوحد. واستخدم باحثون في النمسا في البداية
خلايا جذعية بشرية وابتكروا مزرعة في المختبر مما سمح لهم بتخليق أشباه
أدمغة صغيرة يتكون كل منها من عدة مناطق دماغية متميزة (مختلفة).
وهذه هي المرة الأولى التي يتمكن فيها علماء من تخليق أنسجة دماغية
في ثلاثة أبعاد. وباستخدام أشباه الأدمغة تمكن العلماء من انتاج نموذج
بيولوجي للكيفية التي تتطور بها حالة دماغية نادرة يطلق عليها تطورات
صغر الرأس فيما يشير الى ان نفس الطريقة يمكن ان تستخدم في المستقبل
لعمل نموذج لاضطرابات مثل التوحد أو انفصام الشخصية التي تؤثر على
ملايين الأشخاص في أنحاء العالم.
وقال بول ماثيوس استاذ علم الاعصاب الاكلينيكي في امبيريال كوليدج
لندن الذي لم يشارك في البحث لكنه انبهر بالنتائج "هذه الدراسة تبشر
بأداة جديدة رئيسية لفهم أسباب الاضطرابات المتنامية الكبيرة في الدماغ
واختبار طرق العلاج المحتملة. ووصف قادر استشاري الأعصاب بمستشفى جون
رادكليف في اكسفورد ببريطانيا الانجاز بأنه رائع ومثير. وقال انه وسع
نطاق إمكانية استخدام تكنولوجيات الخلايا الجذعية في فهم تطور الدماغ
وآليات المرض واكتشاف عقاقير جديدة. بحسب رويترز.
ورغم انه يبدأ بنسيج بسيط نسبيا فان الدماغ البشري ينمو بسرعة الى
أعقد تركيب طبيعي معروف ولا يعلم العلماء شيئا عن كيفية حدوث ذلك. وهذا
يجعل الامر بالغ الصعوبة بالنسبة للباحثين لفهم ما قد يحدث أخطاء
وبالتالي كيفية علاجها في اضطرابات شائعة مثل الاكتئاب وانفصام الشخصية
والتوحد.
خرائط و دماغ آلي
في السياق ذاته نجح العلماء أخيرا في التقاط أكثر من 7400 صورة
منفصلة للمخ البشري ثم أعادوا تجميعها سويا لتمثل صورة ثلاثية الابعاد
تعتبر أكثر الخرائط تفصيلا في العالم للمخ. وقال العلماء الذين انجزوا
هذا المشروع إنه تضمن تقطيع وتصوير مخ امرأة متوفاة عمرها 65 عاما على
شكل شرائح لا يتعدى سمك الواحدة 20 ميكرومترا (والميكرومتر الواحد او
الميكرون يعادل جزءا من مليون جزء من المتر) وتوضح الصورة التركيب
التشريحي الدقيق للمخ على مستوى الخلية.
وستتيح الصورة النهائية ثلاثية الابعاد للباحثين في شتى ارجاء
العالم مرجعا لدراسة متأنية غير مسبوقة لوظائف هذا العضو الحيوي من جسم
الانسان مما يمهد السبيل لمعرفة اعمق لكيفية عمل فسيولوجيا الادراك
والانفعال والتعلم فضلا عن نشأة أمراض المخ وتطورها. وقال آلان ايفانز
الاستاذ بمعهد العلوم العصبية بجامعة ماكجيل في مونتريال بكندا الذي
اشرف على هذا المشروع "إنه انجاز علمي يتعلق بالمخ."
واضاف "ستحدث هذه المعلومات ثورة في قدرتنا على فهم الوظائف
الداخلية للمخ." وعلى الرغم من ان علماء الامراض العصبية سبق ان
ابتكروا عدة نماذج مرجعية للمخ واستخدموها بالفعل في دراسة فسيولوجيا
المخ وعلاقته بالاشارات الكيمائية والتركيب الوراثي الا ان هذا المشروع
يمثل اول خريطة ثلاثية الابعاد للمخ تتضمن تفاصيل عند مستوى دقة يصل
الى 20 ميكرونا.
وقال ايفانز إنه حتى الآن اقتصرت قدرة العلماء عند مستوى الملليمتر
الواحد. واضاف "أما الآن فنحن عند مستوى دقة يتجاوز السابق بخمسين مرة
وهذا من شأنه ان يغير من قواعد اللعبة فيما يخص بقدرتنا على التمييز
بين الخصائص الفسيولوجية والتركيبية للمخ البشري. واستعان علماء من
كندا والمانيا بجهاز يعرف باسم ميكروتوم لتشريح مخ السيدة المتوفاة
الذي كان محفوظا في شمع البرافين وتقطيعه الى اكثر من 7400 شريحة ثم
جمعوا الشرائح سويا وصبغوها لتمييز الانسجة المختلفة عن بعضها بعضا
لتنتج صورة رقمية ثلاثية الابعاد عالية الدقة في عملية استغرقت ألف
ساعة.
من جهة اخرى قال مسؤول رفيع في الإدارة الأمريكية إن الرئيس باراك
أوباما سيتقدم بمقترح لدعم دراسة علمية جديدة للعقل البشري وبناء خرائط
ذهنية للمخ بغرض كشف أسراره. ونقلت وكالة اسوشيتدبرس عن المسؤول، الذي
رفض الإفصاح عن اسمه، أن الرئيس الأمريكي كشف عن تخصيص ميزانية تقدر
بنحو 100 مليون دولار أمريكي خلال العام المقبل لدعم هذه الأبحاث وذلك
خلال اجتماع صباحي في البيت الأبيض. ومن المقرر أن يفصح أوباما عن هذا
المشروع علنيا في وقت قريب.
وكان أوباما قد ألمح إلى هذا المقترح خلال خطاب وقارنه بمشروع
الجينوم البشري الخاص بخريطة الحمض النووي. وقال أوباما في خطابه آنذاك
كل دولار أنفقناه لدعم مشروع خريطة الجينوم البشري، تحصلنا في مقابله
على 140 دولارا. ويرغب أوباما أن يشارك في مشروعه العلمي مؤسسات خاصة
إضافة إلى المؤسسات الحكومية التي من بينها المعهد الوطني للصحة ووكالة
الأبحاث المتقدمة بوزارة الدفاع الأمريكية، ومؤسسة العلوم الوطنية.
وستعمل هذه الهيئات على تطوير تكنولوجيا جديدة يمكنها أن تسجل النشاط
الكهربي للخلايا العصبية في المخ كما ستبحث التبعات المترتبة على تلك
الدراسة العملية.
الى جانب ذلك قد تظنون بأنكم لن تستغربوا هذا الاختراع خاصة مع وجود
ألعاب للفيديو تلعب فيها الأجهزة من تلقاء ذاتها، لكن هذا الروبوت يعد
مدخلاً واسعاً لتكنولوجيا المستقبل، إذ قام العلماء بتطوير دماغ مشابه
للبشري وتركيبه في هذا الروبوت، ليلعب كرة القاعدة. وقام العلماء
بتطوير الدماغ الآلي بحيث يمكنه أن يقوم بوظائف ما يقارب عشرة آلاف
خلية عصبية في الدماغ البشري، ورغم أنه قد يخطئ هدفه في بداية الموضوع،
إلا أنه يتعلم تلقائياً إيقاع الضربات التي يوجهها ليصيب الكرة
المقذوفة إليه. بحسب CNN.
وقام العلماء بتحفيز الخلايا الإلكترونية باستخدام برنامج يعرف باسم
Nvidia، لتعتاد على أداء مهمة ضرب الكرة، وذلك باستخدام مضرب يشبه
المروحة. ويتعلم الروبوت كيفية ضرب الكرة وتوقيت التلويح بالمضرب،
عندما تضرب الكرة حائطاً إلكترونياً يسجل سرعة الكرة وارتفاعها، لتنتقل
المعلومات إلى دماغ الروبوت ويتعلم التلويح بالمضرب وفقاً لتلك
المعلومات لإصابة الكرة، وفي حال غير العلماء ارتفاع الكرة أو سرعتها،
فإنه سيعيد الكرة ليتعلم تصويبها. ويأمل العلماء في أن يساعدهم هذا
الروبوت في تحسين إنتاجية الخلايا العصبية الإلكترونية التي تستعمل مع
الأجهزة الروبوتية.
أدمغة الأطفال
على صعيد متصل تمكن باحثون من جامعة "أيوا" معرفة ما يجري في دماغ
الأطفال بعمر 3 و4 سنوات عن طريق تصوير خاص لدماغهم أثناء مشاهدتهم
لبعض الصور. ونشرت هذه الدراسة في دورية التصوير العصبي، حيث قام فيها
الباحثون باستخدام طريقة خاصة للتصوير تدعى التحليل الضوئي الوظيفي،
وذلك لصعوبة استعمال الرنين المغناطيسي الوظيفي لدى الأطفال بسبب
حركتهم المستمرة، وتعتمد هذه الطريقة على تحليل مقدار الأكسجين
المستهلك في أجزاء الدماغ المختلفة، والذي يعتبر مؤشرا على فاعلية
ونشاط وتحفيز هذه الأجزاء، ويتم القياس عن طريق لبس قبعة تحتوي على
ألياف خاصة تقوم بإجراء القياسات.
وتمت الدراسة بعرض صور تحتوي على أشكال أو أشياء تراوح عددها بين 1
ـ 3 على الأطفال لمدة ثانيتين، ومن ثم إخفاؤها لمدة ثانية، وإعادة
عرضها، إما متشابهة أو مختلفة عن السابقة، وسؤال الطفل عما إن كان رآها
سابقا أم لا. وأظهر الفحص أن الفاعلية العصبية كانت على أشدها في الفص
الجبهي الأيمن، والذي يعتبر مؤشرا على سعة ومقدرة الذاكرة البصرية
الفعالة لدى الأطفال .
بالإضافة لذلك أظهر الأطفال بعمر 4 سنوات استعمالا لأجزاء من الدماغ
أكثر من الأطفال بأعمار 3 سنوات، حيث لوحظت فاعلية الدماغ في الفصين
الجداريين بكلتا الجهتين، وهذا يتوافق مع مناطق التنبيه المكاني في
الدماغ، مما يشير إلى أن الوصول لنتائج أفضل بالذاكرة البصرية الفعالة
يتطلب فاعلية دماغية أكبر. تقدم هذه النتائج صورة مختلفة وجديدة عن عمل
دماغ الأطفال حسب رأي الباحثين، كما أنهم يأملون أن تتم الاستفادة منها
في تشخيص الحالات المرضية التي لها علاقة بالتركيز والذاكرة البصرية،
مثل تشتت الانتباه وفرط الحركة والتوحد في أعمار صغيرة، وحتى قبل أن
تظهر أعراضها على الأطفال.
من جهة أخر فغالبا ما يعتبر الاباء الذين يعاني اولادهم من صعوبة في
الرياضيات ان التعليم المكثف هو افضل وسيلة لمساعدتهم على التحكم في
المهارات المهمة ولكن دراسة جديدة تشير الى انه حتى هذا سيكون غير مجد
بالنسبة لبعض الاطفال. وقال البحث ان حجم بنية رئيسية في المخ والصلات
بينها وبين مناطق اخرى يمكن ان يساعد في تحديد الاطفال ما بين سن
الثامنة والتاسعة الذين يصعب استفادتهم من تعلم الرياضيات.
وقال فينود مينون وهو استاذ في الطب النفسي والعلوم السلوكية في
كلية الطب بجامعة ساتنفورد والذي رأس البحث بامكاننا توقع كم ما
سيتعلمه الطفل من التدريس بناء على قياس بنية المخ والقدرة على
الاتصال. وهذه اول دراسة تستخدم تصوير المخ للبحث عن وجود صلة بين سمات
المخ والقدرة على تعلم الحساب. ونشرت الدراسة في طبعة دوريات
الاكاديمية القومية للعلوم على الانترنت ولكن على الرغم من نشرها في
دورية تحظى باحترام فقد تعرض البحث على الفور لانتقادات.
ويخشى جوناثان مورينو وهو استاذ لأخلاق مهنة الطب في جامعة
بنسلفانيا من ان بعض الاباء والمدرسين قد "يتخلون الان" عن الطفل الذي
يواجه تحديا في الرياضيات. وقال اذا ساد في الوعي العام الاعتقاد بأن
من الحكمة القيام بفحص مخ ابنك" قبل اتخاذ قرارات بشأن الخيارات
الاكاديمية فهذا سيثير قضايا هامة. ويتفق مينون وزملاؤه العلماء على
ضرورة الا يؤدي بحثهم الى نتائج متسرعة. ويستكشف العلماء مااذا كان اي
تدخل قد يغير المخ بطريقة يمكن ان تجعل الاطفال الذين يواجهون صعوبة في
الرياضيات يستفيدون بشكل اكبر من التعليم.
وقال مينون انه تماما مثلما يزيد تعلم كيفية القذف بجسم او اكثر الى
الهواء والتقاطه في آن واحد من كمية المادة الرمادية في المنطقة
المسؤولة عن التركيز الحيزي في مخ البالغين فقد يعزز شيء ما المناطق
التي لها صلة بتعلم الرياضيات قبل ان يبدأ الطفل في تلقي دروس لتعلم
الرياضيات. وأضاف انه الى حين يحدث هذا "فيمكن تصور" ان الاباء سيفسرون
الدراسة الجديدة بقولهم ان بعض الاطفال لا يمكنهم الاستفادة من تعلم
الرياضيات "ويتخلون (عن اولادهم) قبل حتى ان يحاولوا. كيف سينتهي ذلك
غير واضح تماما."
وقالت لين فوتش التي شاركت في اعداد الدراسة وهي استاذ في التعليم
الخاص في جامعة فاندربيلت وخبيرة في سبل تحسين مهارات القراءة
والرياضيات لدى التلاميذ الذين يعانون من صعوبات في التعلم ان هذه
الدراسة تهدف الى فهم سبب استفادة بعض الاطفال اكثر من غيرهم من دراسة
الرياضيات.
ومن اجل هذا البحث اجرى العلماء اولا العديد من الاختبارات على 24
من اطفال الصف الثالث لقياس معدل ذكائهم وذاكرتهم وقدرتهم على القراءة
وتعلم الحساب. وتم تصوير امخاخ الاطفال ايضا. وكشف التصوير بالرنين
المغناطيسي حجم وشكل مناطق مختلفة في حين كشف التصوير بالرنين
المغناطيسي الوظيفي الصلات بين هذه المناطق. وتلقى الاطفال بعد ذلك 22
جلسة تعلم شخصي على مدى ثمانية اسابيع لمدة مابين ثماني وتسع ساعات في
الاسبوع. وركز التعليم على معرفة الطفل بالارقام.
وبعد التعليم تحسن كل الاطفال في قدراتهم الحسابية وحل عدد اكبر من
المسائل بشكل سليم وبشكل اسرع. لكن حجم التحسن تفاوت بشكل كبير من
ثمانية في المئة الى 198 في المئة. ولم تتوقع اي من هذه الاجراءات
المتعلقة بحجم معدل الذكاء قبل التعلم والذاكرة ومهارات الحساب قدر
التحسن لدى الطفل.
ولكن مينون قال انه عندما قارن العلماء تحسن كل طفل بصور مخه قبل
التعلم ظهرت صلتان. فحجم المادة الرمادية في منطقة الحصين (قرن
امون)اليمنى في المخ وهي احد التركيبين المزدوجين المهمين لتكون
الذاكرة تباينت بنسبة عشرة في المئة لدى الاطفال. كما تباينت قوة الصلة
بين قرن امون وقشرة الفص الجبهي والعقد القاعدية بنسبة 15 في المئة.
وقال العلماء ان كليهما ينبيء بحجم التحسن في مهارات الحساب لدى الطفل
عن طريق التعلم. وقال مينون ان قشرة الفص الجبهي "مهمة للتحكم المعرفي
والذي يلعب دورا في تكوين الذكريات الطويلة الامد." اما العقد القاعدية
الموجودة تحت السطح الخارجي للمخ "فلها دور في تكوين العادات والذاكرة
الاجرائية" مثل كيفية جمع الارقام. بحسب رويترز.
وقال مينون "الاطفال الذين لديهم منطقة الحصين اليمنى اكبر واتصال
اكبر بين منطقة الحصين وهذين التركيبين تحسنت مهاراتهم في حل المسائل
الرياضية." واضاف ان ملامح المخ تلك فسرت التفاوت الذي تراوح بين 25
و55 في المئة في التحسن بعد تعلم الرياضيات. وهذا بالطبع يترك نحو نصف
نسبة التفاوت بين الاطفال لتفسره عوامل اخرى. |
