26 فبراير 2020
المترجم: عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم 163 لسنة 2o20
التصنيف : أبحاث الدماغ
How Does the Brain Put Decisions into Context? New Mouse Study Identifies An Unexpected Brain Region at Work
February 26, 2020
جمعت أبحاث جامعة كولومبيا بين علوم الرياضيات والأعصاب، مسلطةً الضوء على القوة المدهشة لدماغ واحد لدمج كميات هائلة من المعلومات بشكل متزامن.
عندما تريد أن تعبر أحد الشارع، فإلى أي جهة تلتفت برأسك أولاً لتعرف ما إذا كانت هناك سيارات قادمة؟ هذا القرار يعتمد على سياق أين أنت. إذا كان الشخص الماشي في الولايات المتحدة فسيلتفت برأسه وينظر إلى اليسار ليتحقق مما اذا كانت هناك سيارات قادمة، ولكن لو كان في المملكة المتحدة فسينظر إلى اليمين . مجموعة من الباحثين في معهد زوكرمان Zuckerman في جامعة كولومبيا تدرس كيف تستخدم الحيوانات هذا السياق عندما تتخذ قرارات. والآن، نتائج أبحاثهم الأخيرة ربطت هذه القدرة بمنطقة دماغية غير متوقعة في الفئران: منطقة تسمى القشرة الحركية الجانبية الأمامية، anterior lateral motor cortex, أو الـ ALM، التي كان يُعتقد سابقًا أنها توجه وتخطط الحركة بشكل أساسي.
هذا الاكتشاف(1)، الذي نُشر في 26 فبراير 2020 في مجلة نيرون Neuron، أعطى رؤية جديدة لقدرة الدماغ على اتخاذ القرارات. اتخاذ القرار المرن يُعتبر أداةً حاسمةً لفهم محيطنا فهماً واضحاً. ويمكّننا من أن يكون لنا ردود فعل مختلفة لنفس المعلومات وذلك بعد أخذ السياق في الاعتبار.
قال باحث علم الأعصاب مايكل شادلين Michael Shadlen، دكتوراه في الطب والمؤلف المشارك في الورقة مع ريتشارد أكسل Richard Axel، دكتوراه في الطب: " يعتبر اتخاذ القرار المعتمد على السياق لبنة بناء للوظائف المعرفية العليا(2) في البشر". "ملاحظة هذه العملية في المنطقة الحركية في دماغ الفأر، كما شاهدنا أن هذه الدراسة ، تقربنا خطوة نحو فهم الوظيفة الإدراكية(2) على مستوى خلايا ودارات circuits الدماغ."
قال باحث علم الأعصاب والمؤلف الأول الدكتور تشنغ (هربرت) وو Zheng (Herbert) Wu: "إذا كان شخص ما يقف بالقرب مني بشكل غير مريح في شارع مهجور، فقد أحاول الهرب ، ولكن لو حدث نفس الحدث على عربة مترو مزدحمة ، فلن أشعر بهذا الخطر". "قراري بالتحرك أو عدم التحرك يعتمد على السياق الذي أنا فيه ؛ وبالتالي يعطي السبب الذي وراء الخيارات التي أختارها ".
في النهاية ، نريد توضيح المبادئ الأساسية التي تفسر السلوكيات البسيطة [ السلوك البسيط هو الذي تكون فيه الاستجابة نتيجة مباشرة للسبب] ، لكن ذلك الأمر الواضح جداً يعطي نظرة ثاقبة للوظائف الإدراكية العليا لدى البشر.
للتحقيق في كيف يتحصل الدماغ على هذه المرونة المستندة الى السياق ، قام الفريق بتصوير العديد من مناطق الدماغ المخصصة لمعالجة ودمج المعلومات الحسية، لكنه وجد أن المنطقة الحاسمة هي جزء من القشرة الحركية التي تسمى ALM. التجارب السابقة أشارت إلى أن ALM لديها وظيفة بسيطة نسبيًا: فهي توجه حركات لسان وعضلات وجه الفأر.
بناء على هذه المعرفة، صمم الباحثون تجربة جديدة تتطلب من الفئران اتخاذ قرارات مرنة باستخدام ألسنتها وجهاز حاسة شمها، والذي يوجه حاسة الشم لديها. في التجربة ، شم الفأر لأول مرة رائحة واحدة (مفردة). كان على الفأر أن يتذكر هذه الرائحة، لأنه بعد توقف قصير، قام الباحثون بعد ذلك بنفخ رائحة ثانية تجاه أنف الفأر. لو كانت الرائحتان متماثلتين ، كان على الفأر أن يلعق أنبوبًا على اليسار للحصول على ماء. ولو كانت الرائحتان مختلفتين، فعليه أن يلعق أنبوباً على اليمين.
الدراسات السابقة في هذا النوع من اختبار "التطابق المتأخر مع العينة" (وهذا يعني آن يُعرض على الفأر - في هذه التجربة - رائحة في وقت ما ثم بعد حين يُطلب منه أن يطابق تلك الرائحة بواحدة من روائح متعددة(3) سيقود المرء إلى أن يتوقع أن يستخدم الفأر مناطق الدماغ المخصصة للإحساس بالرائحة لاتخاذ قرار جهة لعق الأنبوب [جهة اليمين أو اليسار]. يبدو أن تسجيلات نشاط الدماغ من هذه المناطق تؤكد هذه الآلية.
قال الدكتور شادلين: "بناء على هذه التسجيلات، يمكن للمرء أن يتصور أن مناطق الدماغ هذه لديها الجواب على متى يتلقى الفأر الرائحة الثانية". "كل ما تبقى القيام به هو نقل تلك الإجابة إلى الجهاز الحركي في الدماغ لإنتاج استجابة لعق مناسبة على جهة اليسار أو جهة اليمين."
إذا كان الأمر كذلك، فيجب ألا تلعب المنطقة الحركية دورًا حتى يتم نفخ الرائحة الثانية، وعندها يقرر الفأر ما إذا كانت الرائحتان متماثلتين أو مختلفتين. ابتكر الدكتور وو Wu طريقة ذكية لاختبار هذا التنبؤ. أطفأ الباحث الـ ALM في الفأر حتى بالضبط قبل نفخ الرائحة الثانية مباشرة، وأعاد تشغيلها في الوقت المناسب لتلقي الفأر الجواب (تلقي الرائحة الثانية).
وفقاً لوجهة النظر المعروفة فإن الفأر يجب ألا يكون منزعجاً من هذا التلاعب لأن جهاز شمه لم يُمس، كما قال الدكتور شادلين" لكنه قد أُضعف عن القيام بالمهمة (اللعق)".
قال الدكتور وو Wu: "تشير نتائجنا إلى أن الـ ALM كانت متطلبةً لحل مسألة ما إذا كانت الرائحتان متطابقتين ثم يقرر الفأر في آي جهة يلعق، مما دفعنا إلى إعادة التفكير بشكل كبير فيما يفعله الدماغ لاتخاذ هذه القرارات".
لم تُعرف الـ ALM أن له دور بالإحساس بالرائحة. لذلك ألقى الدكتور وو Wu نظرة فاحصة على خلايا الدماغ في الـ ALM. واكتشف نوعًا جديدًا من الخلايا العصبية في الـ ALM بالقرب من سطح الدماغ تستجيب للرائحة الأولى. وتبقي على هذه المعلومات جاهزة حتى يتم تلقي (الإحساس بـ) الرائحة الثانية.
لاستكشاف هذه النتيجة غير المتوقعة، التفت فريق البحث إلى باحث علم الأعصاب النظري الدكتور اشوك ليتوين - كومار Ashok Litwin-Kumar, للتحقيق في مجموعة متنوعة من الآليات المحتملة التي يمكن أن تمثل دور الـ ALM . "الحكمة التقليدية لا تزال صحيحة في أن منطقة الدماغ الشمية للحيوانات ينبغي أن تقوم على معالجة الرائحة بنفسها، ومن ثم تقوم بتغذية المعلومات إلى الـ ALM، والتي ستقوم على توجيه اللسان،" كما قال الدكتور ليتوين - كومار. "غير أن البيانات تخبرنا بقصة مختلفة؛ أول رائحة هي بمثابة فكرة سياقية، تقوم بتهيئة الـ ALM لتشير إلى تلك العلاقة لتقرر الجهة التي تتوجه اليها لتلعق، استجابةً للرائحة الثانية .
"هذه النتائج، على الرغم من إنها ركزت على الـ ALM، فهي مهمة لمدى إفادتها للباحثين للمعرفة بوظائف الدماغ ككل بشكل أفضل . "في نهاية المطاف، نريد أن نستنبط المبادئ الأساسية التي تفسر السلوك البسيط [انظر أعلاه لتعريف المصطلح]، ولكن هذا الوضوح يعطي نظرة ثاقبة في الوظائف الإدراكية العليا في البشر"، وقال الدكتور شادلين shadlen. "الخطوة الأساسية نحو ذلك الهدف هي لحياكة المعارف معاً عن الخلايا العصبية، والدارات circuits والسلوك باستخدام لغات البايلوجيا والرياضيات. هذا المشروع التعاوني يسلط الضوء على هذه الاستراتيجية الواعدة. "
مصادر من داخل وخارج النص
2- " الوظائف التنفيذية (يُشار لهذه الوظائف مجتمعة باسم الوظيفة التنفيذية والتحكم المعرفي)، هي مجموعة من العمليات المعرفية الضرورية للتحكم المعرفي بالسلوك عن طريق اختيار ورصد السلوكيات التي تيسر تحقيق الأهداف المطلوبة. تتضمن الوظائف التنفيذية مجموعةً من العمليات المعرفية الأساسية مثل التحكم الانتباهي والكف المعرفي والتحكم التثبيطي والذاكرة العاملة والمرونة المعرفية. تتطلب الوظائف التنفيذية العليا استخدام عدة وظائف تنفيذية أساسية في آنٍ واحد وتتضمن التخطيط والذكاء السائل (مثل الاستدلال وحل المشكلات)." مقتبس من نص ورد على هذا العنوان:
المصدر الرئيس
اسمي جين ويمبلي جوش وأعيش في الولايات المتحدة الأمريكية في كاليفورنيا ، والحياة تستحق أن أعيشها الآن بالنسبة لي ولعائلتي ، وكل هذا بسبب رجل واحد أرسله الله لمساعدتي وعائلتي ، لقد كانت حياتي مليئة بالحياة ذات يوم حزن لأن ابني الأول كان بحاجة إلى عملية زرع كلى وكل مدخراتنا كانت تذهب إلى أدويته وهذا عادة لا يترك لنا أي أموال لدفع فواتيرنا أو حتى وضع ما يكفي من الطعام على طاولتنا وكان إيجارنا مستحقًا ولا توجد أموال لدفع هذه الفواتير وشعرت أن الحياة غير عادلة للغاية بالنسبة لي وكل ليلة زوجتي تبكي نفسها للنوم كل ليلة حتى يوم واحد ، كنت أتصفح إجابات ياهو ورأيت إعلانًا مذهلاً لرجل يقدم قروضًا شخصية وأن العرض مفتوح لـ لقد سمعت الكثير عن عمليات الاحتيال عبر الإنترنت ، ولكن في هذه المرحلة من حياتي ، كنت يائسًا جدًا ومستعدًا لتحمل أي مخاطرة وفي نهاية اليوم ، تقدمت بطلب للحصول على هذا القرض ومن خطوة إلى أخرى ، حصلت على قرضي البالغ 70،000.00 دولار خلال 48 ساعة من خلال البنك نقل وأنت تعلم ، كان كل شيء مثل الحلم وأنا اتصلت القس الأب. كيفن دوران رجل أرسله الرب للمقرض الذي وجدته وقلت ، لقد تلقيت قرضي وابتسم قائلاً إن الله هو المجد وقد صدمت جدًا لأنني لم أر أبدًا أي شخص لديه مثل هذا الخوف من الله وقلبه الطيب واليوم ، نجحت عملية زرع الكلى الخاصة بي ، واليوم هو بصحة جيدة ، وأنا وعائلتي نعيش براحة وسعادة بالغة ، وإذا كنت في وضعي السابق أو في حاجة ماسة ومشروعة لقرض ، يمكنك الوصول إلى هذا المُقرض المرسل من الله عبر: (loancreditinstitutions00@gmail.com) أو WhatsApp: +393510483991
ردحذف