تغلب لاعب الدرامز ريك ألين على بتر أحد ذراعيه. مات بيكر / ويذرمان / ويكيبيديا ، CC BY-SA

إن فهم كيف يعمل الدماغ البشري هو أحد أهم أهداف العلم. واحدة من الخطوات الأولى لكشف أسرارها تكمن في معرفة كيفية تنظيم الدماغ في الواقع. نظرتنا الحالية تعود إلى العمل الرائد من قبل جراح الأعصاب وايلدر Penfield في 1940s ، الذي أنشأ الرابط بين تنظيم الدماغ وقدرتنا على تشغيل الجسم.

حفز Penfield كهربائياً مناطق معينة من الدماغ في مرضاه ولاحظ أنها تحركت بشكل لا إرادي أو أبلغت عن إحساسات من أجزاء معينة من الجسم استجابة لذلك. كان هذا هو الأساس لفكرة أن الدماغ يحتوي على خريطة للجسم ، حيث تتحكم المناطق المختلفة في أجزاء الجسم المختلفة. ولكن الآن ، بعد ما يقرب من عشر سنوات بعد ذلك ، تقترح دراسة جديدة فكرة بديلة.

هناك طرق عديدة لدراسة العلاقة بين تنظيم الدماغ ووظيفته. واحد هو من خلال مراقبة استجابة الدماغ لتغيير جسدي عميق ، مثل فقدان جزء من الجسم أو ولادة دون واحد. على سبيل المثال ، ما الذي يحدث لمنطقة الدماغ التي تتحكم في اليد بمجرد انتهاء اليد؟

عندما بدأ العلماء في استكشاف هذا السؤال لأول مرة ، لاحظوا أن منطقة الدماغ التي كانت تمثل اليد سابقا "استولت" من المناطق المجاورة في الدماغ. بهذه الطريقة ، فإن الدماغ إعادة تنظيم من خلال معركة لمنطقة الدماغ ، مع منطقة الجار الفائزة بالمطالبة بالمنطقة لغرضها الوظيفي الخاص.

وبالمثل ، فإن القشرة غير المأهولة في الأشخاص الذين يولدون بدون يد حيث لم يتم فقدان المدخلات الحسية ، ولكنها لم تكن موجودة في المقام الأول في المقام الأول ، يتم تجنيدهم لتمثيل الذراع المتبقي الوحيد. وقد اقترحت هذه الموارد الدماغية الإضافية للسماح للاعبين واحد للاستفادة من ذراعهم المتبقية من أجل استبدال وظيفة اليد في عداد المفقودين.

ومع ذلك، فإن دراسة جديدة يشير زملائي ، المنشور في علم الأحياء الحالي ، إلى أن إحدى الجهات تستخدم مجموعة من الاستراتيجيات الإبداعية لإكمال المهام اليومية المعقدة - بما في ذلك أجزاء الجسم التي تسيطر عليها مناطق الدماغ التي لا توجد في أي مكان بالقرب من منطقة اليد المفقودة (راجع الصورة). وهذا جعلهم يتساءلون عما إذا كانت عملية إعادة تنظيم الدماغ تتحدد بالفعل من خلال علاقات الجوار في الدماغ.

التجربة

درس العلماء 17 الناس الذين ولدوا بيد واحدة وناس 24 مع اليدين. وطُلب من المشاركين تنفيذ مهام في المختبر ، من لفّ هدية إلى فتح زجاجة أو مغسلة قابلة للطي. تتطلب هذه الواجبات الدنيوية في الواقع التنسيق الهائل بين أيدينا ، وبالتالي تفرض تحديات مستمرة على الأشخاص الذين لديهم يد واحدة فقط. أكملت إحدى المروجين المهام بنجاح باستخدام ذخيرة متنوعة من الاستراتيجيات التعويضية ، بدءا من استخدام أرجلهم أو شفاههم أو أجزائهم الصناعية أو ذراعهم المتبقي لأداء المهام التي تنطوي عادة على اليدين.

بما أن هذه الأفعال شملت أجزاء الجسم التي لا تسيطر عليها كلها مناطق قريبة من تلك التي تسيطر على اليد المفقودة ، أراد العلماء أن يعرفوا ما يحدث في أدمغة هؤلاء الأشخاص المميزين. طلبوا من المشاركين القيام بحركات بسيطة مع هذه الأجزاء المختلفة من الجسم وتتبع نشاط الدماغ.

وكشفت عمليات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي أن تمثيلات أجزاء الجسم المختلفة المستخدمة لتحل محل وظيفة اليد التي تم تعيينها مباشرة على المساحة القشرية التي من شأنها أن تمثل اليد. وبعبارة أخرى ، تم استخدام منطقة الدماغ التي كانت تمثل اليد بدلاً من ذلك لدعم الشفاه والقدمين أو الذراعين.

على الرغم من أن هذه الدراسة ليست الأولى التي تثبت وجود جزء من الجسم يغزو منطقة قشرة الدماغ لجزء آخر من الجسم ، إلا أنه أول من يظهر أجزاء متعددة من الجسم تستفيد من نفس منطقة الدماغ - بغض النظر عما إذا كانت هذه المناطق قريبة من كل جزء من الجسم. البعض في الدماغ.

لذا يبدو أن هناك قدرًا أكبر من المرونة في الدماغ مما كنا نعتقد في السابق ، نظرًا إلى أنه يمكن تخصيص القشرة المتوفرة لأجزاء الجسم التي تشترك في وظيفة اليد المفقودة.

إعادة التنظيم أو إعادة التوجيه؟

إحدى الطرق لوضع هذه النتائج في سياقها هي السؤال: ماذا لو كانت منطقة اليد لا تمثل منطقة اليد في حد ذاتها ، ولكن فقط الجزء من الدماغ المسؤول عن الوظيفة التي تحملها تلك اليد عادة؟

إذا كان هذا التفسير صحيحًا ، فسنكون قد أخطأ فهم تنظيم الدماغ على أنه يستند إلى أجزاء الجسم وليس على وظيفة الجسم. في حين أن المضاربة في هذه المرحلة ، فمن المثير للاهتمام أن نعتقد أننا يمكن أن يكون الخطأ في هذا لفترة طويلة.

ومثيرة مثل هذه الأفكار ، يجب علينا توخي الحذر وتذكر أن هذه النظرية لا تزال تعمل في الوقت الحالي. ومع ذلك ، فإن الربط بين سلاسل الاكتشاف هذه له دلالات مهمة. لن يساعدنا ذلك فقط في إعادة كتابة نظرية تنظيم الدماغ ، بل سيعلمنا كيف يمكن لنا أن نعيد تنظيم عملية إعادة تنظيم الدماغ من أجل تحسين التفاعل بين الدماغ والتكنولوجيا المساعدة وحتى التعزيزية.

في الواقع ، إذا كان الدماغ يمكنه الاستفادة من منطقة اليد المفقودة لتمثيل العديد من أجزاء الجسم الأخرى ، فيمكن استخدامه أيضًا لتمثيل أجزاء الجسم الصناعية والتحكم فيها ، ذراع اصطناعية?

نبذة عن الكاتب

ريبيكا نوترباون ، دكتوراه المرشح في علم الأعصاب ، UCL

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب ذات صلة:

at

شكرا لزيارتكم InnerSelf.com، حيث هناك +20,000 مقالات تغير الحياة تروج لـ "مواقف جديدة وإمكانيات جديدة". جميع المقالات مترجمة إلى 30+ لغات. اشتراك لمجلة InnerSelf، التي تُنشر أسبوعيًا، وDaily Inspiration لماري تي راسل. مجلة InnerSelf تم نشره منذ عام 1985.