بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – حقق العلماء علامة فارقة في مبادرة طموحة لرسم كيفية ظهور ونضج أنواع عديدة من خلايا المخ منذ المراحل الجنينية الأولى وحتى مرحلة البلوغ، وهي معرفة يمكن أن تشير إلى طرق جديدة لمعالجة بعض الحالات المرتبطة بالمخ مثل التوحد والفصام.
وقال الباحثون إنهم أكملوا المسودة الأولى لأطالس الدماغ البشري النامي ودماغ الثدييات النامية.
ركز البحث على خلايا دماغ الإنسان والفأر، مع بعض العمل في خلايا دماغ القرد أيضًا. في مسودتهم الأولية، رسم العلماء خريطة لتطور أنواع مختلفة من خلايا الدماغ، وتتبعوا كيفية ولادتها وتمايزها ونضجها إلى أنواع مختلفة ذات وظائف فريدة. كما قاموا بتتبع كيفية تشغيل الجينات أو إيقاف تشغيلها في هذه الخلايا مع مرور الوقت.
وحدد العلماء الجينات الرئيسية التي تتحكم في عمليات الدماغ، واكتشفوا بعض القواسم المشتركة في تطور خلايا الدماغ بين أدمغة الإنسان والحيوان، بالإضافة إلى بعض الجوانب الفريدة للدماغ البشري، بما في ذلك تحديد أنواع الخلايا غير المعروفة سابقًا.
وتم تفصيل النتائج في مجموعة من الدراسات المنشورة في مجلة Nature والمجلات ذات الصلة.
يعد هذا البحث جزءًا من شبكة أطلس الخلايا لمبادرة BRAIN التابعة لمعاهد الصحة الوطنية الأمريكية، أو BICAN، وهو تعاون علمي دولي لإنشاء أطلس شامل للدماغ البشري.
وقال عالم الأعصاب هونغكوي تسنغ، مدير علوم الدماغ في معهد ألين في سياتل ورئيس اثنتين من الدراسات: “يحتوي دماغنا على آلاف أنواع الخلايا ذات التنوع غير العادي في خصائصها ووظائفها الخلوية، وتعمل هذه الأنواع المتنوعة من الخلايا معًا لتوليد مجموعة متنوعة من السلوكيات والعواطف والإدراك”.
لقد وجد الباحثون أكثر من 5000 نوع من الخلايا في دماغ الفأر. ويعتقد أن هناك على الأقل هذا العدد في الدماغ البشري.
“إن الدماغ النامي هو بنية غامضة بشكل لا يصدق لأنه يصعب الوصول إليه، ويتكون من العديد من أنواع الخلايا المتميزة، ويتغير بسرعة. بينما كنا نعرف التحولات الكبيرة التي تحدث أثناء نمو الدماغ، لدينا الآن فهم أكثر تفصيلاً لأجزاء الدماغ النامي بسبب هذه المجموعة من الأطالس،” قالت عالمة الأعصاب في جامعة كاليفورنيا، أبارنا بهادوري، وهي واحدة من قادة الأبحاث.
ويعد البحث بتطبيقات عملية مهمة.
“أولاً، من خلال دراسة ومقارنة تطور الدماغ لدى الإنسان والحيوان، سوف نفهم بشكل أفضل التخصص البشري ومن أين يأتي ذكائنا الفريد. ثانياً، من خلال فهم تطور الدماغ الطبيعي لدى البشر والحيوانات، سنكون أكثر قدرة على دراسة التغييرات التي تحدث في الأدمغة المريضة – متى وأين – سواء في الأنسجة البشرية المريضة أو في نماذج الأمراض الحيوانية”.
وقال تسنغ إنه من خلال اكتساب هذه المعرفة، يأمل العلماء في تحقيق علاجات أكثر دقة تعتمد على الجينات والخلايا لمجموعة من الأمراض التي تصيب الإنسان. والأمل هو أن توفر النتائج فهمًا أعمق لمرض التوحد، واضطراب نقص الانتباه وفرط النشاط، والفصام، وغيرها من الحالات المعروفة التي تظهر أثناء نمو الدماغ.
مناطق الدماغ التي أنشأ الباحثون لها أطالس لتطوير نوع الخلية تشمل القشرة المخية الحديثة، وهي جزء من الطبقة الخارجية للدماغ حيث تنشأ الوظيفة الإدراكية العليا، ومنطقة ما تحت المهاد، وهي بنية صغيرة عميقة في الدماغ تساعد على التحكم في درجة حرارة الجسم، وضغط الدم، والمزاج، والنوم، والدافع الجنسي، والجوع والعطش.
أظهرت إحدى الدراسات أن مجموعة فرعية من الخلايا في أورام الدماغ البشرية تشبه الخلايا السلفية الجنينية – وهو نوع من الخلايا الموجودة في الجنين والتي يمكن أن تتغير إلى أنواع محددة داخل منطقة معينة في الدماغ – مما يزيد من احتمال أن مثل هذه الأورام قد تختطف عمليات النمو لدفع الأورام الخبيثة.
وحدد الباحثون بعض الجوانب الفريدة للدماغ البشري. أحد الأمثلة على ذلك هو عملية التمايز المطولة في أنواع الخلايا القشرية بسبب الفترة الطويلة لتطور الدماغ البشري من الجنين إلى مرحلة المراهقة مقارنة بالجدول الزمني الأسرع للتطور في الحيوانات.
ومن بين أنواع خلايا الدماغ التي تم تحديدها حديثًا، كان هناك بعض الخلايا الموجودة في القشرة المخية الحديثة ومنطقة الجسم المخطط، التي تتحكم في الحركة وبعض الوظائف الأخرى.
المزيد من العمل في المستقبل.
وقال بهادوري: “الهدف في النهاية هو أن نفهم ليس فقط ما هي أجزاء الدماغ النامي، ولكن أيضًا وصف ما يحدث في الاضطرابات النمائية العصبية والنفسية العصبية التي تؤدي إلى الضعف أثناء النمو”.
“هذا أيضًا ذو صلة بسرطان الدماغ، والذي يدرسه مختبري أيضًا، حيث أنه خلال سرطان الدماغ تظهر هذه الأجزاء التنموية مرة أخرى. لذلك فهو حقًا هدف كبير، وسيستغرق الأمر وقتًا لفهم كل هذه الاضطرابات وعلاجها بشكل كامل. لكن هذه المجموعة من الأوراق هي جزء جيد من التقدم،” قال بهادوري.
(تقرير بقلم ويل دونهام، تحرير روزالبا أوبراين)