وجد باحثون مفاتيح الخوف والإقدام في الدماغ

٢ مايو ٢٠١٨


المترجم : أبو طه/ عدنان أحمد الحاجي


المقالة رقم ١٧١ لسنة ٢٠١٨


التصنيف : أبحاث الدماغ

Scientists find fear, courage switches in brain

May 2 2018

تعرف  باحثون من كلية الطب في جامعة ستانفورد على مجموعتين متجاورتين من الخلايا العصبية في أدمغة الفئران اللتين  يفسر  مستوى نشاطهما عند رؤية تهديد بصري   الفرق بين الإستجابة الخجولة و الجريئة أو حتى العنيفة.

تقع هذه التكتلات ، أو النوى ، بالضبط في منتصف الدماغ ، وترسل كل منها إشارات إلى منطقة مختلفة من الدماغ ، مما يثير سلوكيات معاكسة في مواجهة تهديد بصري ( يرى بالعين) . من خلال تغيير مستويات التنشيط بشكل انتقائي للنواة ، يمكن للباحثين من جعل الفئران تتسمر (تقف في مكانها  بلا حركة)   أو تختبيء في مخبأ  ، أو تصر على موقفها ( تعاند)  بشكل عدائي ، عندما يقترب منها  مفترس محاكى (مصطنع)  .

وقال الدكتور أندرو هوبرمان ، أستاذ مساعد في البيولوجيا العصبية وطب العيون ،  أدمغة الناس ربما تمتلك دارات circuits مكافئة. لذا، فإن إيجاد طرق لتحويل التوازن بشكل غير باضع بين نقاط قوى التأشير signalling في النواتين قبل أو في خضم الحالات التي يدرك الناس أنهم مهددون قد تساعد الأشخاص الذين يعانون من القلق المفرط أو الرهاب أو اضطراب ما بعد الصدمة ان يعيشوا  حياة طبيعية أكثر .

"هذا يفتح الباب أمام العمل ( البحث) المستقبلي حول كيف نتحول  من الشلل والخوف إلى القدرة على مواجهة التحديات بطرق تجعل حياتنا أفضل" ، كما قال هوبرمان Huberman ، المؤلف الرئيسي للورقة وهو يشرح النتائج التجريبية. تم نشر الورقة  على الإنترنت في ٢ مايو ٢٠١٨  في مجلة نتشر. طالبة الدراسات العليا ليندسي سالاي هي المؤلفة الرئيسيّة للورقة.

حياة الفأر محفوفة بالمخاطر
هناك الكثير من التهديدات الحقيقية في عالم الفأر ، وقد تطورت القوارض للتعامل مع تلك التهديدات قدر استطاعتها. على سبيل المثال،  تخاف  من المفترسات الطائرة ، مثل الصقور أو البوم التي تهبط عليها. عندما يدرك أحد الفئران في حقل مفتوح أن هناك طائراٌ من أكلة اللحوم  فوقه ، يجب أن يتخذ قرارًا في جزء من الثانية إما ان يقف بلا حراك في مكانه ( يتسمر)  ، مما يجعل  اكتشافه  من قبل المفترس أمراً فيه صعوبة. أو يلجأ الى  مخبأ ، لو  كان هناك  من مخبأ ؛ أو يهرب حفاظاً  على حياته.

لمعرفة كيف يتغير نشاط الدماغ في وجه مثل هذا التهديد البصري) ، قامت سلاي  بمحاكاة مقاربة مفترس يلوح في الأفق باستخدام سيناريو ابتكره منذ بضع سنوات اخصائي الأعصاب ميلس يلماز بلبان ، وهو الآن طالب ما بعد الدكتورا في مختبر هوبرمان،  وهو يتكون من غرفة بحجم خزان سمك سعة ٢٠ غالونًا ، مع شاشة فيديو تغطي معظم سقفه. يمكن لهذه الشاشة العلوية أن تعرض قرصًا أسودًا ممتدًا يحاكي  طائراً يقترب من فريسته من الجو  .

العملية بالنسبة للفإر هي بمثابة  ما  تقوم  به حين  تضرب صدرك. وتقول حسناً دعنا نقاتل

باحثة  عن مناطق في الدماغ التي كانت أكثر نشاطاً في الفئران المعرضة لهذا "المفترس الذي يلوح في الأفق" بالمقارنة مع  الفئران غير المعرضة، حددت سالي بنية هيكل يسمى  مهاد خط الوسط الجوفي ، أو   vMT.

تتبعت سلاي مدخلات ومخرجات الـ vMT ووجدت أنها تتلقى إشارات ومدخلات حسية من مناطق الدماغ التي تسجل حالات الدماغ الداخلية ، كمستويات إثارة. ولكن على النقيض من المدخلات العريضة  التي يتلقاها ال vMT ، كانت نقاط وجهة مخرجاته انتقائية بشكل ملحوظ. تتبع العلماء هذه المخرجات إلى وجهتين رئيسيتين: اللوزة القاعدية الجانبية basolateral amygdala وقشرة الفص  الجبهي الإنسي medial prefrontal cortex. ربط العمل ( البحث) السابق اللوزة بمعالجة كشف التهديد والخوف ، وقشرة ما قبل الجبهِية  الإنسية مرتبطة بوظائف تنفيذية عالية المستوى والقلق.

وكشف البحث الإضافي أن الجهاز العصبي المؤدي إلى اللوزة  القاعدية الجانبية ينبثق من مجموعة من الخلايا العصبية في الـ vMT تسمى بنواة الخنجر xiphoid nucleus. وعلم المحققون أن المسلك الذي يؤدي إلى وقشرة الفص  الجبهي الإنسي  ، يأتي من تكتل يسمى ب "إتحادية النواة  nucleus reuniens ، التي تغلف النواة الخنجرية بشكل مريح.

بعد ذلك ، قام الباحثون بشكل انتقائي بتعديل مجموعات محددة من الخلايا العصبية في أدمغة الفئران حتى يتمكنوا من آثارة ( تحفيز)  أو منع التشوير ( التأشير signalling)  في هذين الجهازين العصبيين. أدى تحفيز النشاط الخنجري حصريًا إلى زيادة ميل الفئران بشكل ملحوظ إلى التسمّر ( التوقف  عن  الحركة)  في مكان وجود المفترس  الطائر المتصور. حصريًا ،  تعزيز النشاط في المسلك الجاري  من إتحادية النواة nucleus reuniens إلى قشرة الدماغ قبل الجبهية الإنسية في الفئران المعرضة للحافز-المفترس الوشيك الوقوع   يزيد بشكل جذري من الاستجابة التي نادراً ما تُرى تحت ظروف مشابهة في الطبيعة أو في تجارب المجال المفتوح السابقة: تمسكت ( تسمرت) الفئران بمكانها ، في المكان  المفتوح  في الخارج ، محركة  أذنابها ، وهو فعل  يرتبط عادة بالعدوانية  في هذه  الأنواع species.

الأذناب  الضاربة
وقال هوبرمان إن هذا السلوك "الشجاع" لا لبس فيه ، وعالي الصوت. " بوسعك سماع أذنابها تضرب  على جانب الغرفة.    بالنسبة للفأر هي بمثابة  ما  تقوم  به حين  تضرب صدرك. وتقول  حسناً دعنا نتصارع  !". كما أن الفئران التي أـثيرت  فيها إتحادية النواة ركضت  أيضًا في المنطقة المفتوحة من الغرفة ، وبدلاً من مجرد الجري نحو الأماكن التي تختبئ فيها. ولكن لم يكن ذلك لأن إثارة  اتحادية النواة  أدى الى العصبية ( الهيجان) . وفي غياب الحيوان المفترس المصطنع  الذي يلوح في الأفق ، تسمرت نفس الفئران في مكانها.

قد نتمكن قريبًا من "تشغيل" مفتاح الإقدام  في الدماغ ، ومساعدة الناس على التغلب على أعراض اضطراب ما بعد الصدمة

وفي تجربة أخرى ، أظهر الباحثون أن إثارة إتحادية نواة الفئران مرة أخرى لمدة ٣٠ ثانية قبل عرض "المفترس الذي يلوح في الأفق ( الوشيك الوقوع) " أدى إلى نفس الزيادة في جلجلة الذنب والجري في الجزء غير المحمي من الغرفة كما فعلت إثارة ( تحفيز)  ال vMT الذي نُفذت  بالتزامن مع العرض. يقول هوبرمان إن هذا يشير إلى أن إثارة  الخلايا العصبية التي تجري  من إتحادية النواة  إلى القشرة الدماغية  قبل الجبهية يحث  على التحول في الحالة الداخلية للدماغ ، مما يهيئ الفئران للعمل بجرأة أكبر.

وقد حددت تجربة أخرى الطبيعة المرجحة لهذا التحول الداخلي ، وهي: إثارة النظام العصبي اللاإرادي ، الذي يبدأ استجابة القتال  أو الهروب أو التسمّر في المكان. محفزة  ( مثيرة) إما ال vMT ككل أو مجرد زيادة  اتحادية  النواة من قطر بؤبؤ عين  الفئران - وهو ممثل  جيد للإثارة اللاإرادية.

على التعرض المتكرر لنماذج  المفترس المحاكى ( المصطنع)   التي تلوح في الأفق ( الوشيكة الوقوع)  ، أصبحت الفئران معتادة. وتناقصت استجابتها ( ردة فعلها - إرسالها ومضات كهربية )  العفوية للـ vMT ، وكذلك ردودها السلوكية. وهذا يتساوق  مع انخفاض مستويات الإثارة اللاإرادية.

وقال هوبيرمان إن أدمغة البشر تضم هيكلا معادلا للـ vMT. وتكهن أنه في الأشخاص المصابين بالرهاب  والقلق المستمر أو اضطراب ما بعد الصدمة ،  ودارة كهربية مختلة  قد تمنع   إشارات الvMT من الإنخفاض مع التعرض المتكرر لحالات مسببة للإجهاد. في تجارب أخرى ، تستكشف مجموعته الآن فعالية التقنيات ، كالتنفس العميق واسترخاء تثبيت النظر ، في ضبط حالات الإثارة للأشخاص الذين يعانون من هذه المشاكل. فكرة   تقليل اشارات ال vMT في مثل هؤلاء الأشخاص ، أو تعديل توازن قوة تشوير signalling مما يعادلها  من النواة الخنجرية xiphoid وإتحادية النواة  في البشر قد تزيد من مرونتهم في التعامل مع الإجهاد.


المصدر:
http://med.stanford.edu/news/all-news/2018/05/scientists-find-fear-courage-switches-in-brain.html

للمواضيع المترجمة السابقة يرجى زيارة المدونة على هذا العنوان؛
 https://adnan-alhajji.blogspot.com/?m=1