اشارة مرور في الدماغ: فريق بحث علمي يقدم رؤىً جديدة في أدوار المناطق الفرعية المختلفة في قشرة الفص ما قبل الجبهي

١٠  فبراير ٢٠١٧ 

ترجمه ابو طه / عدنان احمد الحاجي

Traffic Light in the Brain

Research group offers new insights into the roles of different subareas in the prefrontal cortex

10 February 2017

المقالة رقم ٧٤ لسنة ٢٠١٧

ما إذا يستجيب الدماغ  لحافز خارجي أو لا يعتمد إلى حد كبير على التوازن بين مناطق  الإثارة والتثبيط في قشرة الفص ما قبل الجبهي (PFC). الوصلات المشبكية في الجزء الأمامي من قشرة الدماغ تمكن الدماغ من اتخاذ  قرار واعي حول ما إذا كان يستجيب للمثيرات بالحركة أو لا. 

ومع ذلك، فإن ادوار المناطق الفردية في ال PFC وكيف تعمل معا في  عملية صنع القرار غير معروفة حتى الآن. فريق بحث دولي بقيادة ستيفاني هاردونق Hardung  من فريق بحث البروفيسور ايلكا دايستر Diester، عضو مركز بيرنشتاين    حدد الآن الأدوار الخمسة للمناطق الفرعية في ساحة  قشرة الفص ما قبل الجبهي في اتخاذ القرارات على الحركة. والنتائج التي نشرت اليوم في  journal Current Biology.  قد تكون لهذه الدراسة  أهمية خاصة للمزيد من التحقيق  في اضطرابات السيطرة على الانفعالات.

 قد نتمكن من  مقارنة هذه المناطق في قشرة الفص ما فبل الجبهي بإشارة المرور "، يقول ستيفاني هاردونق Hardung.

المناطق الفرعية المحددة للPFC هي المسؤولة عن التثبيط، بينما البعض الآخر  يحضر للإعداد للحركة والإثارة.  "في تجربتهم، وظف الباحثون إطاراً عملياً  حيث  قاموا بتدريب الفئران المعدلة وراثيا فيه  على التوقف الاستباقي والتفاعلي:

" الوقفات التفاعلية تعني الحالة على رد الفعل الذي فيها يتوقف الحيوان   كرد فعل على إشارة خارجية. الوقفات الاستباقية، من ناحية أخرى، تتطور وفقا للأهداف الداخلية  للمشارك في التجربة ". في تجربتهم المحددة، تم تدريب الفئران للضغط على ذراع  والتوقف إذا أعطيت إشارة محددة.  إشارة أخرى تشير الى  الفئران انه  من المفترض ان يستمروا  في الضغط على الذراع.

بمساعدة من علم البصريات الوراثي، استطاعت مجموعة البحث  تنشيط خلايا المخ المعدلة وراثيا المحددة باستخدام الضوء. وقام العلماء بشكل منهجي بإطفاء مناطق فرعية معينة من ال PFC لاختبار تأثير هذه المناطق المعنية في عملية صنع القرار. وبالإضافة إلى ذلك، علم البصريات الوراثي مكن الفريق من مقارنة النتائج مع سلوك الحيوانات نفسها عندما كانت جميع المناطق لا تزال سليمة.

تعطيل  مناطق ال PFC المحددة تتغير بشكل كبير في أداء الحيوانات: تثبيط مناطق في القشرة  تحت الحوفية (IL) أو القشرة الأمامية المدارية (OFC) تعيق قدرة الفئران على الاستجابة للاشارات الخارجية. تعطيل  القشرة الحوفية (PL)، من ناحية أخرى، تتسبب في ردة فعل  سابقة لأوانها في معظم الفئران. وعلاوة على ذلك، وظف الباحثون أساليب قياس كهربية ولاحظوا  أن نشاط الخلايا العصبية في PL انخفضت بشكل ملحوظ قبل ردود الفعل السابقة لأوانها  عندما كانت جميع المناطق سليمة.

هذه الأفكار تدعم الفرضية القائلة بأن القشرة تحت الحوفية  IL والقشرة الحوفيةPL تلعبان دورا مضاداً  لما تلعبه القشرة الأمامية المدارية:

على الرغم من IL و PL توجهان السلوك الاستباقي المباشر في رد فعل على الإشارات الخارجية، وال OFC تتحكم  في السلوك التفاعلي. 

وبالتالي، دراستهم ربما تكون بمثابة أساس للمقاربات الجديدة في التحقيق في اضطرابات السيطرة على الانفعالات مثل اضطراب نقص الانتباه وفرط الحركة (ADHD) أو اضطرابات الوسواس القهري (OCD)

. "نهج علم البصريات الوراثي  أقل ضررا للحيوانات من التدخلات الجراحية أو الدوائية،" كما يوضح هارتونغ . واضاف "فقد  سمحت   لنا الحيوانات بتنشيط مناطق الدماغ المختلفة بسرعة وبشكل عكسي دون أن يؤثر ذلك على ربط الدارة. وهكذا، نموذجنا الحيواني  قد يكون بمثابة إطار ملائم للبحث في اضطرابات السيطرة على الانفعالات ".