هل كان علم الأعصاب على المسار الخطأ لعدة قرون؟ جاستن بيكارد / فليكر, CC BY-SA
يمكن القول إن فهم الدماغ البشري هو أكبر تحد للعلم الحديث. ال النهج الرائد لمعظم سنوات 200 الماضية وقد تم ربط وظائفها إلى مناطق مختلفة من الدماغ أو حتى الخلايا العصبية الفردية (خلايا الدماغ). لكن البحوث الأخيرة يقترح على نحو متزايد أننا قد نأخذ المسار الخاطئ تمامًا إذا أردنا أن نفهم العقل الإنساني. 
فكرة أن الدماغ يتكون من العديد من المناطق التي تؤدي مهام محددة تُعرف باسم "نمطية". وللوهلة الأولى ، كانت ناجحة. على سبيل المثال ، يمكن أن تقدم تفسيراً لكيفية التعرف على الوجوه من خلال تنشيط سلسلة من مناطق معينة من الدماغ في العظم القذالي عظم مؤخر الرأس و الفص الصدغي. ومع ذلك ، تتم معالجة الأجسام من قبل مجموعة مختلفة من مناطق الدماغ. ويعتقد العلماء أن مناطق أخرى - مناطق الذاكرة - تساعد في الجمع بين هذه الحوافز الإدراكية لخلق تصورات شاملة للناس. كان نشاط بعض مناطق الدماغ أيضا مرتبطة بالظروف والأمراض المحددة.
ويرجع السبب في هذا النهج إلى أن ذلك يعود جزئياً إلى التقنيات التي تقدم لنا بصيرة غير مسبوقة في الدماغ. التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)التي تتعقب التغيرات في تدفق الدم في الدماغ ، تسمح للعلماء برؤية مناطق الدماغ تضيء استجابة للأنشطة - مساعدتهم على تحديد وظائفهم. وفى الوقت نفسه، علم البصريات الوراثييمكن لتقنية تستخدم التعديل الوراثي للخلايا العصبية بحيث يمكن التحكم في نشاطها الكهربائي بنبضات خفيفة أن تساعدنا على استكشاف إسهامها المحدد في وظيفة الدماغ.
في حين أن كلا النهجين تولد نتائج رائعةليس من الواضح ما إذا كانوا سيقدمون فهمًا ذا معنى للدماغ. سوف يجرب عالِم الأعصاب الذي يجد علاقة بين عصبون أو منطقة دماغية ومعلمة فيزيائية محددة ولكنها مبدئية ، مثل الألم ، أن يستخلص أن هذا العصبون أو هذا الجزء من الدماغ يتحكم في الألم. وهذا أمر مثير للسخرية ، فحتى في علم الأعصاب ، فإن الوظيفة الأصيلة للدماغ هي العثور على الارتباطات - في أي مهمة يقوم بها.
ولكن ماذا لو نظرنا بدلاً من ذلك إلى إمكانية توزيع جميع وظائف الدماغ عبر الدماغ وأن جميع أجزاء الدماغ تساهم في جميع الوظائف؟ إذا كان هذا هو الحال ، فإن الارتباطات التي تم العثور عليها حتى الآن قد تكون فخًا مثاليًا للفكر. ثم يتعين علينا حل مشكلة كيفية تفاعل المنطقة أو نوع الخلايا العصبية مع الوظيفة المحددة مع أجزاء أخرى من الدماغ لتوليد سلوك متكامل ومفيد. حتى الآن ، لا يوجد حل عام لهذه المشكلة - مجرد فرضيات في حالات محددة ، مثل الاعتراف بالناس.
يمكن توضيح المشكلة من خلال دراسة حديثة وجدت أن عقار LSD المخدر يمكن أن يحدث يعطل التنظيم المعياري يمكن أن يفسر الرؤية. ما هو أكثر من ذلك ، يرتبط مستوى الفوضى مع شدة "انهيار الذات" التي يختبرها الناس عادة عند تناول الدواء. ووجدت الدراسة أن الدواء يؤثر على الطريقة التي تتواصل بها عدة مناطق في الدماغ مع بقية الدماغ ، مما يزيد من مستوى اتصالها. إذا أردنا أن نفهم ما هو شعورنا الذاتي بالفعل ، فإننا بحاجة لفهم الارتباط الأساسي بين مناطق الدماغ كجزء من شبكة معقدة.
الطريق إلى الأمام؟
بعض الباحثين نعتقد الآن لا يمكن فهم الدماغ وأمراضه بشكل عام إلا التفاعل بين أعداد هائلة من الخلايا العصبية الموزعة عبر الجهاز العصبي المركزي. تعتمد وظيفة أي عصبون واحد على وظائف جميع آلاف الخلايا العصبية التي ترتبط بها. هذه ، بدورها ، تعتمد على الآخرين. يمكن استخدام نفس المنطقة أو نفس العصبون عبر عدد كبير من السياقات ، ولكن لها وظائف محددة مختلفة حسب السياق.
قد يكون في الواقع اضطرابًا ضئيلًا في هذه التبادلات بين العصبونات التي تسبب ، من خلال تأثيرات الانهيار في الشبكات ، ظروفًا مثل الاكتئاب أو مرض باركنسون. في كلتا الحالتين ، نحن بحاجة إلى فهم آليات الشبكات من أجل فهم أسباب وأعراض هذه الأمراض. بدون الصورة الكاملة ، من غير المحتمل أن نكون قادرين على علاج هذه الشروط وغيرها الكثير بنجاح.
على وجه الخصوص ، يحتاج علم الأعصاب إلى البدء في التحقيق في كيفية تكوين تكوينات الشبكة من محاولات الدماغ مدى الحياة لفهم العالم. نحتاج أيضا إلى الحصول على صورة واضحة عن كيفية تفاعل القشرة الدماغية ، ودماغ الدماغ ، والمخيخ مع العضلات وعشرات الآلاف من أجهزة الاستشعار البصرية والميكانيكية في أجسامنا لخلق صورة واحدة متكاملة.
إن التواصل مع الواقع الفيزيائي هو الطريقة الوحيدة لفهم كيفية تمثيل المعلومات في الدماغ. أحد أسباب وجود نظام عصبي في المقام الأول هو أن تطور الحركية يتطلب نظام تحكم. يمكن اعتبار الوظائف المعرفية والعقلية - وحتى الأفكار - آليات تطورت بالترتيب لخطة أفضل للعواقب الحركة والإجراءات.
لذا قد يكون الطريق إلى الأمام لعلم الأعصاب هو التركيز بشكل أكبر على التسجيلات العصبية العامة (مع optogenetics أو fMRI) - دون أن نهدف إلى جعل كل خلية عصبية أو منطقة دماغ مسؤولة عن أي وظيفة معينة. يمكن إدخال ذلك في أبحاث الشبكة النظرية ، التي لديها القدرة على حساب مجموعة متنوعة من الملاحظات وتقديم تفسير وظيفي متكامل. في الواقع ، يجب أن تساعدنا هذه النظرية في تصميم التجارب ، وليس العكس.
عقبات كبيرة
لن يكون من السهل على الرغم من. التقنيات الحالية باهظة الثمن - هناك موارد مالية كبيرة وكذلك مكانة وطنية ودولية مستثمرة فيها. هناك عقبة أخرى تتمثل في أن العقل البشري يميل إلى تفضيل حلول أبسط على التفسيرات المعقدة ، حتى لو كان لدى الأول قدرة محدودة على شرح النتائج.
كما أن العلاقة الكاملة بين علم الأعصاب وصناعة الأدوية مبنية على النموذج النمطي. الاستراتيجيات النموذجية عندما يتعلق الأمر بالأمراض العصبية والنفسية الشائعة هي تحديد نوع واحد من المستقبلات في الدماغ يمكن استهدافه بالعقاقير لحل المشكلة برمتها.
على سبيل المثال ، يتم استخدام SSRIs - التي تمنع امتصاص السيروتونين في الدماغ بحيث يتوفر المزيد بحرية - لعلاج عدد من المشاكل الصحية العقلية المختلفة ، بما في ذلك الاكتئاب. لكنها لا تعمل لكثير من المرضى وربما يكون هناك تأثير وهمي تشارك عندما يفعلون.
وبالمثل ، يعتبر الصرع اليوم على نطاق واسع مرض واحد وهو تعامل مع الأدوية المضادة للاختلاجوالتي تعمل من خلال تثبيط نشاط من جميع الخلايا العصبية. مثل هذه الأدوية لا تعمل للجميع. في الواقع ، يمكن أن يكون أي اضطراب دقيق للدوائر في الدماغ - ناشئًا عن واحد من الآلاف من المسببات المختلفة لكل مريض - يمكن أن يدفع الدماغ إلى حالة صرع.
بهذه الطريقة ، يفقد علم الأعصاب البوصلة تدريجيًا على مساره المزعوم نحو فهم الدماغ. من المهم للغاية أن نحصل عليه بشكل صحيح. لا يمكن فقط أن يكون المفتاح لفهم بعض أكبر الألغاز المعروفة للعلم - مثل الوعي - يمكن أن يساعد أيضا في علاج مجموعة كبيرة من المشاكل الصحية الموهنة والمكلفة.
نبذة عن الكاتب
هنريك جورنتل ، محاضر أول في علم الأعصاب ، جامعة لوند
تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.
كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ
at سوق InnerSelf و Amazon
