تويت
يتطلب بقاء أصناف من الكائنات الحية على قيد الحياة فترةً طويلة من الزمن، معرفة متى عليهم الانطلاق بحثًا عن طعامهم، ومتى عليهم التوقف عن البحث وتناول هذا الطعام. وقد اكتشف العلماء مفتاحًا دماغيًا يتحكم في غريزة البقاء لدى هذه الكائنات الحية.
بعد دراسة أجريت لدماغ دودة الربداء الرشيقة، أعلن الباحثون ثقتهم بأن فهم هذه الآلية المعقدة للدماغ التي تحركها غريزة البقاء، ستوفر رؤيةً واضحة عن كيفية إتمام هذه العملية في أدمغة بعض الحيوانات، والبشر أيضًا.
لا نملك حتى الآن معلومات كافية حول كيف تتعلم الأدمغة عادات سلوكية مستمرة وطويلة الأمد، وكيف تحافظ على مرونة كافية لتغيير تلك العادات والتكيف معها، إذا اقتضى الأمر تفعيل غريزة البقاء.
قال ستيفن فلافيل، عالم أعصاب في معهد ماساتشوستس للعلوم التقنية: «بالنسبة إلى دودة تبحث عن غذائها، فإن اتخاذ قرار التجول باحثةً عن الطعام أو اختباءها في مسكنها، هو قرار يؤثر بشدة في بقائها على قيد الحياة».
«اعتقدنا سابقًا أن دراسة كيفية سيطرة الدماغ على عملية اتخاذ القرار الحاسمة هذه، قد تكشف لنا عناصر وعوامل أساسية قد توجد في أدمغة العديد من الحيوانات».
لا توجد سوى 302 خلية عصبية في دماغ دودة الربداء الرشيقة، لكن تتبع هذه الآلية، التي تسمح بالانتقال بين مرحلتي التجوال والسكون، ما زال يمثل تحديًا كبيرًا.
طور الفريق نوعًا جديدًا من المجاهر مكّنهم من تتبع نشاط الخلايا العصبية وآثار الكالسيوم، التي أطلقت ومضاتٍ من الضوء، حين تحركت الحيوانات بحُرّية تامة.
ثم استُخدمت خوارزميات برمجية لتعقُّب نشاط الدودة وسلوكياتها، للعثور على الروابط المشتركة بينهما. بعد تطبيق البرنامج، أمكن توقع سلوك الدودة بنسبة 95%، بناءً على نشاط خلاياها العصبية.
أمكن تحديد أربع خلايا عصبية مرتبطة بفعل التجوال والبحث عن الطعام، وتزامنت مرحلة السكون مع تفعيل خلية عصبية واحدة تُسمى NSM، خلية عصبية مسؤولة عن إخبار الدماغ هل استهلك الطعام أم لا.
بالتعمق في فهم نشاط الخلية العصبية، توصل الفريق إلى أن العمليتين تمنع كل منهما الأخرى. أنتجت الخلايا الأربع المسؤولة عن مرحلة التجوال، مادة كيميائية وظيفتها قمع الخلية العصبية NSM المسؤولة عن مرحلة السكون، التي تنتج بدورها مادة السيروتونين لقمع الخلايا المتجولة.
لكن ماذا يتحكم في هذه العملية؟
كشف تحليل آخر وجود خلية عصبية تُعرف باسم AIA، مسؤولة عن عملية التبديل بين عمل الخلايا العصبية الأربع -للبحث عن الطعام- وبين الخلية NSM -لتناول الطعام- وأوضحت دراسات سابقة العلاقة بين AIA ورائحة الطعام، التي تبدو محفزًا مهمًا.
قال فلافيل: «روائح الطعام إشارة حسية غامضة، لكنها مهمة جدًا لدودة تبحث عن طعامها».
إن قدرة الخلية العصبية AIA على اكتشاف رائحة الطعام ونقل هذه المعلومات إلى مراكز الدماغ، اعتمادًا على التنبيهات الواردة الأخرى، تمكّن الحيوانات من اتخاذ القرارات المتعلقة بالبحث عن الطعام.
عند الاستثارة بروائح الطعام إلى جانب تنبيهات أخرى، ستعمل AIA مع مركز الدماغ المسؤول عن إما التجوال وإما السكون. فإذا كانت الدودة تشم رائحة الطعام في أثناء تناوله –اعتمادًا على التنبيه من NSM- ستشير الخلايا المسؤولة إلى مواصلة عملية التغذي.
أما إذا كانت الدودة تشم رائحة الطعام في حين أنها لا تأكل، فإن AIA ستنتقل إلى وضع التجوال، حتى تتمكن الدودة من العثور على الطعام.
كلما عرفنا المزيد عن الدماغ في الديدان والحيوانات الأخرى، أمكننا فهم آلية التحكم في السلوكيات وفهم مصادر غرائزنا، وأهمها غريزة البقاء. قد تساعد هذه الاكتشافات في كل المجالات، من دراسة التاريخ التطوري إلى علاج اضطرابات الدماغ.
قال فلافيل: «إذا كنت تبحث عن العوامل المؤثرة في قدرة الدماغ، ستبرز الخلايا AIA، عاملًا أساسيًا يسمح بأداء السلوكيات اعتمادًا على حالة الكائن».
بعد دراسة أجريت لدماغ دودة الربداء الرشيقة، أعلن الباحثون ثقتهم بأن فهم هذه الآلية المعقدة للدماغ التي تحركها غريزة البقاء، ستوفر رؤيةً واضحة عن كيفية إتمام هذه العملية في أدمغة بعض الحيوانات، والبشر أيضًا.
لا نملك حتى الآن معلومات كافية حول كيف تتعلم الأدمغة عادات سلوكية مستمرة وطويلة الأمد، وكيف تحافظ على مرونة كافية لتغيير تلك العادات والتكيف معها، إذا اقتضى الأمر تفعيل غريزة البقاء.
قال ستيفن فلافيل، عالم أعصاب في معهد ماساتشوستس للعلوم التقنية: «بالنسبة إلى دودة تبحث عن غذائها، فإن اتخاذ قرار التجول باحثةً عن الطعام أو اختباءها في مسكنها، هو قرار يؤثر بشدة في بقائها على قيد الحياة».
«اعتقدنا سابقًا أن دراسة كيفية سيطرة الدماغ على عملية اتخاذ القرار الحاسمة هذه، قد تكشف لنا عناصر وعوامل أساسية قد توجد في أدمغة العديد من الحيوانات».
لا توجد سوى 302 خلية عصبية في دماغ دودة الربداء الرشيقة، لكن تتبع هذه الآلية، التي تسمح بالانتقال بين مرحلتي التجوال والسكون، ما زال يمثل تحديًا كبيرًا.
طور الفريق نوعًا جديدًا من المجاهر مكّنهم من تتبع نشاط الخلايا العصبية وآثار الكالسيوم، التي أطلقت ومضاتٍ من الضوء، حين تحركت الحيوانات بحُرّية تامة.
ثم استُخدمت خوارزميات برمجية لتعقُّب نشاط الدودة وسلوكياتها، للعثور على الروابط المشتركة بينهما. بعد تطبيق البرنامج، أمكن توقع سلوك الدودة بنسبة 95%، بناءً على نشاط خلاياها العصبية.
أمكن تحديد أربع خلايا عصبية مرتبطة بفعل التجوال والبحث عن الطعام، وتزامنت مرحلة السكون مع تفعيل خلية عصبية واحدة تُسمى NSM، خلية عصبية مسؤولة عن إخبار الدماغ هل استهلك الطعام أم لا.
بالتعمق في فهم نشاط الخلية العصبية، توصل الفريق إلى أن العمليتين تمنع كل منهما الأخرى. أنتجت الخلايا الأربع المسؤولة عن مرحلة التجوال، مادة كيميائية وظيفتها قمع الخلية العصبية NSM المسؤولة عن مرحلة السكون، التي تنتج بدورها مادة السيروتونين لقمع الخلايا المتجولة.
لكن ماذا يتحكم في هذه العملية؟
كشف تحليل آخر وجود خلية عصبية تُعرف باسم AIA، مسؤولة عن عملية التبديل بين عمل الخلايا العصبية الأربع -للبحث عن الطعام- وبين الخلية NSM -لتناول الطعام- وأوضحت دراسات سابقة العلاقة بين AIA ورائحة الطعام، التي تبدو محفزًا مهمًا.
قال فلافيل: «روائح الطعام إشارة حسية غامضة، لكنها مهمة جدًا لدودة تبحث عن طعامها».
إن قدرة الخلية العصبية AIA على اكتشاف رائحة الطعام ونقل هذه المعلومات إلى مراكز الدماغ، اعتمادًا على التنبيهات الواردة الأخرى، تمكّن الحيوانات من اتخاذ القرارات المتعلقة بالبحث عن الطعام.
عند الاستثارة بروائح الطعام إلى جانب تنبيهات أخرى، ستعمل AIA مع مركز الدماغ المسؤول عن إما التجوال وإما السكون. فإذا كانت الدودة تشم رائحة الطعام في أثناء تناوله –اعتمادًا على التنبيه من NSM- ستشير الخلايا المسؤولة إلى مواصلة عملية التغذي.
أما إذا كانت الدودة تشم رائحة الطعام في حين أنها لا تأكل، فإن AIA ستنتقل إلى وضع التجوال، حتى تتمكن الدودة من العثور على الطعام.
كلما عرفنا المزيد عن الدماغ في الديدان والحيوانات الأخرى، أمكننا فهم آلية التحكم في السلوكيات وفهم مصادر غرائزنا، وأهمها غريزة البقاء. قد تساعد هذه الاكتشافات في كل المجالات، من دراسة التاريخ التطوري إلى علاج اضطرابات الدماغ.
قال فلافيل: «إذا كنت تبحث عن العوامل المؤثرة في قدرة الدماغ، ستبرز الخلايا AIA، عاملًا أساسيًا يسمح بأداء السلوكيات اعتمادًا على حالة الكائن».