فك شفرة جذع الدماغ.. نظرة جديدة لتفاعلات الدماغ والجسم والعقل

يُعدّ التواصل بين الدماغ وأعضاء الجسم أمرًا أساسيًا لتنظيم العواطف والصحة النفسية بشكل عام، وتُعدّ النواة الانفرادية (NTS) في جذع الدماغ بنيةً محوريةً أساسيةً تتوسط هذا التفاعل عبر العصب المبهم.

ورغم أهميتها، فقد شكّل موقعها العميق تحدياتٍ تاريخيةً للمراقبة لدى الحيوانات الحية.

في دراسة نُشرت في مجلة Cell Reports Methods، طوّر باحثون في المعهد الوطني للعلوم الفسيولوجية طريقة تصوير حيّ لجذع الدماغ (يُطلق عليها اسم "D-PSCAN"، أو تصوير جذع الدماغ باستخدام المنشور المزدوج في ظلّ بنية المخيخ والدوائر العصبية).

تُتيح هذه التقنية المبتكرة لتصوير الدماغ العميق تصوّرًا عالي الدقة، وبأقلّ تدخل جراحي، للنشاط العصبي لجذع الدماغ لدى الفئران الحية.

تعتمد طريقة D-PSCAN على تجميع المنشور الدقيق المزدوج المزروع بعناية ومنهجية بين المخيخ وجذع الدماغ، مما يحافظ على وظيفة المخيخ مع توفير رؤية واسعة ومفصلة للمنطقة العصبية العصبية.

يوضح المؤلف الرئيسي ماساكازو أجيتسوما: "إن أحد التحديات الرئيسية في دراسة NTS هو موقعها العميق تحت المخيخ، مما جعل مراقبتها في الحيوانات الحية أمرًا صعبًا".

في السابق، كانت بعض الطرق تتضمن إزالة المخيخ للوصول إلى المنطقة العصبية العصبية، إلا أن هذا شكّل قيدًا كبيرًا: إذ ثبت أيضًا أن المخيخ، وهو مركز التنسيق الحركي الرئيسي، مهم للتنظيم العاطفي، لذلك، برزت الحاجة إلى طريقة لمراقبة المنطقة العصبية العصبية مع الحفاظ على وظيفة المخيخ.

نشاط النواة الانفرادية

قام فريق البحث بتقييم طريقة D-PSCAN من خلال التحقيق في استجابة النواة الانفرادية NTS للتحفيز الكهربائي للعصب المبهم، الذي ينقل الإشارات من الأعضاء الداخلية إلى النواة الانفرادية.

لاحظ الباحثون عتبات شدة تحفيز العصب المبهم (VNS) المطلوبة لإثارة الاستجابات العصبية في المنطقة العصبية العصبية، كما لاحظوا أن اختلاف معايير التحفيز يُسبب أنماطًا مميزة من التنشيط العصبي، بما في ذلك التحسس، أو على العكس، التأثيرات المثبطة.

استُخدم تحفيز العصب المبهم (VNS) سريريًا لعلاج الصرع المقاوم للأدوية، وهو قيد البحث حاليًا كعلاج للاكتئاب وغيره من الاضطرابات النفسية والعصبية، لذلك، تُبرز هذه النتائج إمكانات طريقة D-PSCAN في اكتساب رؤى قيّمة لتحسين معايير تحفيز العصب المبهم في التطبيقات العلاجية.

لمزيد من البحث في وظيفة النواة الانفرادية في ظل ظروف فسيولوجية أكثر من التحفيز الكهربائي ، طبّق فريق البحث طريقة D-PSCAN لفحص استجابتها لهرمون الأمعاء كوليسيستوكينين، الذي يُفرز طبيعيًا بعد الأكل. ونتيجةً لذلك، نجحوا في اكتشاف النشاط العصبي NTS المُستحثّ بواسطة كوليسيستوكينين.

ويقول أجيتسوما: "يلعب التفاعل بين الدماغ والجسم دورًا حاسمًا في تنظيم العواطف، ومن المتوقع أن يساهم اكتساب فهم أعمق لهذه الوظيفة في علاج الاضطرابات العصبية والنفسية وتعزيز الصحة العقلية والرفاهية".

وأضاف: "يمكن أن يوفر D-PSCAN نهجًا جديدًا لتوضيح التفاعلات بين الدماغ والجسم والعقل، ويمثل أداة بحثية قيمة لعلوم الأعصاب الأساسية والتطبيقات السريرية".

تتجاوز آثار هذا البحث دراسة تنظيم العواطف.

يتلقى الجهاز العصبي اللاإرادي مُدخلات من أعضاء مُختلفة، بما في ذلك القلب والأمعاء، ويشارك في وظائف مُتنوعة مثل تنظيم الشهية، واستقلاب الطاقة، وميكروبات الأمعاء.

ومن المتوقع أن يتم تطبيق تقنية التصوير NTS في الجسم الحي التي تم تطويرها في هذه الدراسة، D-PSCAN، على نطاق واسع في مجالات البحث هذه.