تلعب الخلايا "الصامتة" دورًا أكبر في سلوك الدماغ أكثر مما كان يُعتقد سابقًا

تتحدى نتائج التجارب الجديدة في القوارض ، التي يقودها علماء الأعصاب في كلية الطب بجامعة نيويورك ، الافتراض في أبحاث الدماغ بأن الخلايا الدماغية الأكثر نشاطًا ، أو العصبونات ، التي تشارك في أي نشاط معقد هي أيضًا الأكثر أهمية في التحكم في هذا السلوك.

للدراسة ، نشرت بالتفصيل في المجلة خدمة eLife على الإنترنت في 26 شباط / فبراير ، راقب الباحثون نشاط خلايا الدماغ مع تحقيقات في منطقتين من الدماغ في القشرة المخية ، وهي الجزء الأمامي من دماغ الثدييات المعروف بالتحكم في كيفية تنفيذ المهام استجابة لما يُسمع ويُنظر إليه في البيئة.

ومن بين النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة أنه من بين ما يقرب من 200 خلية دماغية خاضعة للمراقبة أو مجموعات من خلايا المخ في الفئران ، ظهر 60٪ للوهلة الأولى أن تكون هادئة نسبيًا حيث نجحت الفئران التي تعتمد على التدريب في الضغط على زر مع أنوفها للحصول على الطعام. ردا على صوت معين. ومع ذلك ، أظهر تحليل الكمبيوتر أن الخلايا العصبية الأقل نشاطًا في القشرة "أطلقت" في نفس الوقت مع خلايا دماغية أكثر نشاطًا عندما دفعت القوارض الزر بشكل صحيح استجابة للصوت الصحيح ، كما يقول الباحثون.

علاوة على ذلك ، عندما لم تكن هذه العصبونات الأقل نشاطًا متزامنة ، كان هناك احتمال أكبر بأن يخطئ القوارض أثناء التمرين. هذا يشير ، كما يقول مؤلفو الدراسة ، إلى أن تلك الخلايا الهادئة نسبياً كانت ضرورية للنجاح. وصف الباحثون هذه الحركة المنسقة ، التي تفاوتت بمقدار ألف جزء من الثانية فقط ، كشكل من أشكال "بناء الإجماع" بين مجموعات متميزة من العصبونات التي تضيف أهمية إلى الرسالة من خلال العمل في انسجام تام.

"تقدم دراستنا أدلة قوية على أن بعض الخلايا العصبية التي يفترض أنها الأقل مشاركة في التحكم في سلوك معين قد تكون في الواقع من بين أهم العوامل في" بناء الإجماع "بين العصبونات الأخرى للقيام بمهام معقدة ،" يقول الباحث الأول في الدراسات وعالم الأعصاب روبرت فرومك دكتوراه.

وعلى وجه التحديد ، راقب الباحثون خلايا ومجموعات فردية تصل إلى ثمانية خلايا دماغية في الجرذان أثناء قيامهم بهذه المهمة. تعرضت الحيوانات لعدة أصوات مختلفة ، وسجل الباحثون النشاط العصبي عندما تم تنفيذ المهمة بشكل صحيح ، وكذلك عند حدوث أخطاء.

ثم تم تحليل البيانات المعقدة باستخدام خوارزمية الكمبيوتر التي تم تطويرها في جامعة نيويورك التي تم تصميمها خصيصا للكشف عن الأنماط بين التسجيلات الكهربائية ، أو ما وصفه الباحثون باسم "قطارات السنبلة" لخلايا الدماغ التي تشارك بنشاط في تنفيذ المهام.

يقول فرومك ، الأستاذ المشارك في جامعة نيويورك لانغون هيلث ومعهد سكيربول للطب الجزيئي: "إذا أكدت تجارب أخرى نتائجنا ، فإن هذه الخلايا العصبية" الصامتة "قد تكون الخلايا الأكثر مسئولية التي تقوم بالكثير من العمل الشاق في دماغ الثدييات". .

يقول فرومكي ، وهو أيضا باحث في هيئة التدريس في معهد هوارد هيوز الطبي ، إن أحدث النتائج التي توصل إليها الفريق يمكن أن يكون لها أهمية سريرية في المستقبل بالنسبة للأشخاص الذين يعيشون مع اضطرابات دماغية ، مثل الصرع ، الذين يستخدمون الغرسات الكهربائية لوقف نوبات الصرع. بدلاً من التركيز على خلايا دماغية مفردة ، يمكن للأجهزة الكهربائية المستقبلية أن تركز على الشبكات أو مجموعات الخلايا العصبية التي يعتقد أنها تشارك في النشاط.