يبني دماغ المراهق نقاطًا للتشابك العصبي لم يرها العلماء من قبل

لا يقتصر دور دماغ المراهق على قطع الروابط فحسب، بل إنه يبني سرًا نقاطًا عصبية قوية جديدة قد تشكل العقل مدى الحياة.

تعتبر المراهقة نقطة تحول رئيسية ليس فقط بالنسبة للنمو الاجتماعي والجسدي، ولكن أيضًا بالنسبة لكيفية عمل الدماغ. خلال هذه السنوات، تستمر القدرات العقلية مثل التخطيط للمستقبل، وحل المشكلات، واتخاذ القرارات المعقدة في التبلور. وعلى الرغم من أهمية هذه المرحلة، إلا أن العلماء ما زالوا لا يفهمون بشكل كامل كيفية بناء دوائر الدماغ وصقلها خلال هذه الفترة.

في مركز هذه العملية توجد المشابك العصبية، وهي الوصلات التي تسمح للخلايا العصبية بالتواصل مع بعضها البعض. لسنوات عديدة، اعتقد الباحثون أن عدد المشابك العصبية يرتفع خلال مرحلة الطفولة ثم ينخفض ​​خلال فترة المراهقة. أدت هذه الفكرة إلى نظرية مفادها أن “التقليم التشابكي” المفرط، أي إزالة الوصلات غير المستخدمة أو الأضعف، يمكن أن يساهم في الحالات العصبية والنفسية. غالبًا ما يُستشهد بالفصام، الذي يمكن أن يشمل الهلوسة والأوهام والتفكير غير المنظم، كأحد النتائج المحتملة لهذه العملية.

اكتشاف يتحدى الافتراضات التي طال أمدها

وقد كشف العلماء في جامعة كيوشو الآن عن أدلة تؤدي إلى تعقيد وجهة النظر التقليدية هذه. وفي دراسة نشرت في تقدم العلوم في 14 يناير، وجد فريق البحث أن فترة المراهقة ليست مجرد فترة من الزمن المشبك خسارة. يقوم الدماغ أيضًا بإنشاء مجموعات جديدة من المشابك العصبية المربوطة بإحكام في أجزاء محددة من الخلايا العصبية خلال فترة النمو هذه.

يقول البروفيسور تاكيشي إيماي من كلية العلوم الطبية بجامعة كيوشو: “لم نقم بدراسة اضطرابات الدماغ”. “بعد تطوير أداة عالية الدقة لتحليل التشابك العصبي في عام 2016، نظرنا إلى القشرة الدماغية للفأر بدافع الفضول. بالإضافة إلى رؤية جمال البنية العصبية، فوجئنا باكتشاف نقطة ساخنة عالية الكثافة غير معروفة سابقًا من الأشواك الجذعية، وهي نتوءات صغيرة في التشعبات حيث تتشكل المشابك العصبية المثيرة.”

التركيز على الطبقة الحرجة من القشرة

تحتوي القشرة الدماغية على ست طبقات، تلعب كل منها دورًا في تكوين شبكات الدماغ المعقدة. ركز فريق إيماي اهتمامه على الخلايا العصبية في الطبقة الخامسة، التي تجمع المعلومات من مصادر متعددة وترسل إشارات إلى الخارج كمخرج نهائي للقشرة الدماغية. وبسبب هذا الدور، تعمل هذه الخلايا العصبية كنقطة تحكم حاسمة لمعالجة الدماغ.

ولفحص هذه الخلايا بالتفصيل، استخدم الباحثون SeeDB2، وهو عامل تنظيف الأنسجة الذي طوره فريق إيماي، إلى جانب الفحص المجهري فائق الدقة. سمح لهم هذا النهج بدراسة عينات دماغية شفافة وتتبع الأشواك الجذعية في جميع أنحاء الخلايا العصبية من الطبقة الخامسة بتفاصيل غير مسبوقة.

تظهر نقاط التشابك العصبي خلال فترة المراهقة

كشف التحليل عن شيء غير متوقع. يحتوي جزء صغير من التشعبات القمية للخلية العصبية على تركيز كثيف بشكل غير عادي من الأشواك التغصنية، مما يشكل ما وصفه الباحثون بـ “النقطة الساخنة”. وأظهر المزيد من التحقيقات أن هذه النقطة الساخنة لا توجد في وقت مبكر من الحياة، وبدلا من ذلك تظهر خلال فترة المراهقة.

ومن خلال تتبع الفئران عبر مراحل النمو المختلفة، حدد الفريق متى يحدث هذا التغيير. في الفئران البالغة من العمر أسبوعين، قبل الفطام، كانت الأشواك التغصنية منتشرة بشكل متساوٍ إلى حدٍ ما عبر الخلية العصبية. بين عمر ثلاثة وثمانية أسابيع، وهي فترة تقابل تقريبًا مرحلة الطفولة المبكرة حتى مرحلة المراهقة، زادت كثافة العمود الفقري بشكل حاد في منطقة واحدة محددة من التغصنات القمية. وبمرور الوقت، أنتج هذا النمو الموضعي نقطة التشابك العصبي الكثيفة.

يقول إيماي: “تشير هذه النتائج إلى أن فرضية “التشذيب التشابكي لدى المراهقين” الراسخة تحتاج إلى إعادة النظر”.

الآثار المترتبة على أبحاث الفصام

وقد تلقي النتائج أيضًا ضوءًا جديدًا على مرض انفصام الشخصية. يقول ريو إيغاشيرا، المؤلف الأول للدراسة وطالب دراسات عليا في كلية الدراسات العليا للعلوم الطبية بجامعة كيوشو، عندما أُجري البحث: “بينما يحدث التقليم التشابكي على نطاق واسع عبر التشعبات، فإن تكوين المشبك العصبي يحدث أيضًا في أجزاء تغصنية محددة أثناء التطور القشري لدى المراهقين. قد يكون تعطيل هذه العملية هو العامل الرئيسي في بعض أنواع الفصام على الأقل”.

ولاختبار هذه الفكرة، درس الباحثون الفئران التي لديها طفرات في الجينات المرتبطة بالفصام، بما في ذلك Setd1a، وHivep2، وGrin1. يبدو النمو المبكر طبيعيًا، مع كثافة نموذجية للعمود الفقري تصل إلى أسبوعين أو ثلاثة أسابيع بعد الولادة. ومع ذلك، خلال فترة المراهقة، انخفض تكوين المشبك العصبي بشكل ملحوظ. ونتيجة لذلك، فشلت النقطة الساخنة المميزة في التشكل.

لعقود من الزمن، تم ربط مرض انفصام الشخصية بشكل رئيسي بالتشذيب المفرط للمشابك العصبية. تقدم هذه الدراسة وجهة نظر مختلفة، مما يشير إلى أن مشاكل بناء نقاط الاشتباك العصبي الجديدة خلال فترة المراهقة قد تلعب دورا حاسما. ومع ذلك، يحذر الباحثون من أن عملهم ركز فقط على الفئران، وليس من المعروف بعد ما إذا كانت نفس الآليات تنطبق على الرئيسيات أو البشر.

ماذا يأتي بعد ذلك

يقول إيماي: “للمضي قدمًا، نأمل في تحديد مناطق الدماغ التي تشكل هذه الوصلات المشبكية الجديدة خلال فترة المراهقة”. “سيخبرنا ذلك ما هي الدوائر التي يتم بناؤها بالفعل خلال فترة النمو هذه. إن فهم كيف ومتى تتشكل هذه الروابط يمكن أن يعزز معرفتنا بنمو الدماغ والآليات الكامنة وراء الاضطرابات العصبية والنفسية”.

مرجع: “تكوين العمود الفقري الخاص بالمقصورة التغصنية في الطبقة الخامسة من الخلايا العصبية يكمن وراء نضوج الدائرة القشرية خلال فترة المراهقة” بقلم ريو إيغاشيرا، ومنغ-تسين كي، وناو ناكاجاوا-تاماجاوا، وساتوشي فوجيموتو، وشيغينوري إيناغاكي، وتسويوشي تاكاجي، وتسويوشي مياكاوا، ويوشياكي تاجاوا، وتاكيشي إيماي، 14 يناير 2026، تقدم العلوم.
دوى: 10.1126/sciadv.adw8458

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.