الشبكة العصبية الدودية الجديدة تكشف أسرار النشاط العصبي!

الشبكة العصبية الدودية الجديدة تكشف أسرار النشاط العصبي!

هناك دائمًا اكتشافات جديدة ومثيرة في عالم علم الأعصاب. دراسة نشرت مؤخرا تبحث في الدودة Caenorhabditis elegans لتسليط الضوء على العلاقات المعقدة بين بنية الدماغ ونشاط الخلايا العصبية. أثارت هذه الحيوانات الصغيرة اهتمام الباحثين في عام 1986، عندما تم إنشاء أول خريطة لجميع الاتصالات العصبية. ولكن كما أفاد The Transmitter، فقد اتضح أنه لا يزال هناك العديد من الأسئلة التي يتعين الإجابة عليها.

لقد ثبت أن التحدي المتمثل في ربط التشريح بالوظيفة ليس بالأمر السهل. إن نماذج نشاط الخلايا العصبية المبنية على الاتصالات الموجودة لا تتفق دائمًا مع ملاحظات نشاط الدماغ في الديدان الحية. كما تم العثور على شيء مماثل في الفئران وذباب الفاكهة، حيث لوحظت نقاط الاشتباك العصبي "الصامت" واستجابات الخلايا غير المتوقعة. تُظهر المطبوعات الأولية الجديدة التي تستكشف الآليات الكامنة وراء هذه الظواهر أن معظم ميزات الشبكة في C. elegans لا يتم حفظها بين الخرائط التشريحية والوظيفية.

الفهم الجديد لـ C. elegans

الإصدارات الأخيرة هي فتحت العين الحقيقية. تم تطوير نموذج الأنظمة الديناميكية الذي يحاكي نشاط الخلايا العصبية في الشبكة العصبية C. elegans. ولا يأخذ هذا النموذج في الاعتبار الروابط بين الخلايا العصبية فحسب، بل يأخذ أيضًا في الاعتبار نشاطها السابق. وأظهرت هذه النتائج أن العديد من التفاعلات المرصودة بين الخلايا العصبية يمكن تفسيرها على هذا الأساس. وكما ذكر في منشور Neuron، يركز البحث على الإشارات الببتيدية العصبية، والتي لها أهمية كبيرة في جميع الأجهزة العصبية.

تهدف الدراسة إلى تصميم شبكة عصبية شاملة من خلال دمج تشريح الخلية الواحدة وبيانات التعبير الجيني والتحليلات الكيميائية الحيوية لتفاعلات المستقبلات والروابط. تظهر النتائج شبكة ذات كثافة اتصال عالية وشلالات إشارات ممتدة يجب أن تكون بمثابة نموذج أولي لفهم شبكات التعديل العصبي.

دور الروابط العصبية

جانب آخر مثير هو إدراك أن الاتصال الجسدي بين الخلايا العصبية لا يضمن بالضرورة نشاطًا كهربائيًا قويًا. لا تؤدي تجارب التحفيز البصري الوراثي دائمًا إلى نتائج يمكن التنبؤ بها. لقد وجد الباحثون أنه على الرغم من أن الخلايا العصبية ذات الوصلات المتشابكة المباشرة غالبًا ما تستجيب لبعضها البعض، إلا أن العديد من التفاعلات تحدث أيضًا بدون مثل هذه الوصلات التشريحية.

تشير النتائج الشاملة إلى وجود علاقة سببية بين الشبكة العصبية التشريحية والوظيفية وتثير تساؤلات حول دور الإشارات خارج المشبكي. يمكن أن تشكل هذه النتائج الأساس للعمل المستقبلي الذي يشمل كائنات حية أخرى لفهم كيفية عمل الشبكات العصبية بشكل أفضل.

باختصار، تمثل نتائج البحث الحالي خطوة في الاتجاه الصحيح وتساعد في معالجة التناقض بين البنية والوظيفة في الدماغ. يؤكد أندرو ليفر من جامعة برينستون، المؤلف الرئيسي للطبعتين الأوليتين، على أهمية هذه النتائج والإمكانيات الواعدة التي لا يزال يتعين استكشافها في المستقبل.