عصب‌شناسان شکل جدیدی از ارتباط عصبی را کشف کردند

بیگ بنگ: داشنمندان بر این باورند که نوع جدیدی از ارتباط عصبی را کشف کرده‌اند که خود را در سراسر بافت مغز گسترش می‌دهد و می‌تواند با پرش و بدون ارتباط مستقیم، از نورون‌های یک بخش از بافت مغز به نورون‌های بخش دیگری از مغز برود؛ حتی اگر آن بخش طی عمل جراحی برداشته شده باشد.

neural communication electricalبه گزارش بیگ بنگ، این کشف، از طریق فرآیند اسرارآمیزی که به مکانیزم‌های شناخته‌شده‌ای نظیر انتقال سیناپسی، انتقال آکسونی و ارتباطات ‌سلولی، ارتباطی ندارد، دیدگاه‌های بنیادی جدیدی را در مورد نحوۀ ارتباط نورون‌ها با یکدیگر ارائه می‌دهد. “دومینیک دوراند”، مهندس عصبی و بیومدیک دانشگاه کیس وسترن رزرو، گفت: «ما هنوز نمی‌دانیم این کشف به کجا می‌رسد. اما می‌دانیم که این نوع ارتباط، نوع کاملاً جدیدی از ارتباط در مغز است و از این کشف خیلی هیجان‌زده هستیم.»

پیش از این، دانشمندان می‌دانستند که به جز ارتباط از طریق انتقال سیناپسی، ارتباطات عصبی دیگری هم وجود دارد. به عنوان مثال، محققان طی دهه‌ها پی برده بودند که مغز امواج آهسته‌ای از نوسانات عصبی را نشان می‌دهد که هنوز به هدف این نوسانات پی نبرده‌ایم، اما وقتی می‌خوابیم در قشر مغز پدیدار می‌شوند و در نتیجه فرضیۀ محققان این بود که این نوسانات نقش مهمی در تثبیت حافظه دارند.

عصب‌شناس “کلیتون “از دانشگاه آلبرتو، که در این تحقیق نقشی نداشته اما در مقاله‌ای دیگر این یافته را مورد بحث قرار داده، اظهار داشت: «ارتباط عملکردی این ریتم آهستۀ شبکه مجزای ورودی و خروجی هنوز به صورت راز باقی مانده است. اما این راز احتمالاً توسط توضیح مکانیزم‌های سلولی و بین سلولی حل خواهد شد.»

به این ترتیب دوراند و تیمش فعالیت دوره‌ایِ آهسته را در شرایط آزمایشگاهی بررسی کردند و در قسمت‌هایی از هیپوکامپ که از مغز موش‌ها استخراج شده بود، امواج مغز را مورد مطالعه قرار دادند. آنها متوجه شدند که فعالیت دوره‌ای آهسته می‌تواند میدان‌های الکتریکی تولید کند و این میدان‌های الکتریکی به نوبۀ خود سلول‌های مجاور را فعال می‌کنند و بدون انتقال سیناپسی شیمیایی یا ارتباطات سلولی، نوعی ارتباط عصبی ایجاد می‌کنند.

دوراند گفت: «ما مدت‌هاست که در مورد این امواج اطلاعات داریم، اما هیچکس از عملکرد دقیق آنها اطلاعی ندارد و هیچکس باور ندارد که این امواج بتوانند خود به خود منتشر شوند. من چهل سال است که فقط هیپوکامپ را بررسی می‌کنم، هیپوکامپ تنها بخش کوچکی از مغز است، و این مرا شگفت‌زده می‌کند.» این فعالیت عصبی می‌تواند با استفاده از میدان‌های الکتریکی ضعیف، تقویت یا مسدود شود و می‌تواند روش قابل مقایسه‌ای با روش‌ ارتباط سلولی دیگری که ephaptic coupling نام دارد، باشد.

طبق اصلی‌ترین یافته، این میدان‌های الکتریکی می‌توانند از طریق شکاف کامل در بافت مغزی جدا شده و در زمانی که این دو بخش در مجاورت فیزیکی هم قرار دارند، نورون‌ها را فعال کنند. نویسندگان در این مقاله توضیح دادند: «برای اطمینان از اینکه آن قسمت از مغز کاملاً برش خورده است، دو قسمت از بافت جدا شد و دوباره به هم وصل شد، که در عین حال شکاف واضحی در زیر میکروسکوپ جراحی مشاهده می‌شد. فعالیت دوره‌ای آهستۀ هیپوکامپ واقعاً می‌تواند در سمت دیگر برش کامل، از طریق کل آن قسمت، رویدادی را تولید کند.»

شما تنها کسی نیستید که فکر می‌کنید این اتفاق عجیب است. هیئت دبیرۀ مجله Physiology که این تحقیق در آن به چاپ رسیده، اصرار داشتند که قبل از چاپ این تحقیق، آزمایشات دوباره به طورکامل انجام شود. دوراند و همکارانش هم قبول کردند و به خاطر عجیب و غریب بودن مشاهده‌ای که گزارش کرده بودند، همه چیز را در نظر گرفتند و آزمایشات را دوباره با احتیاط انجام دادند. دوراند گفت: «برای ما و برای هر دانشمندی که در مورد این یافته به او گفته بودیم، لحظۀ شگفت‌انگیزی بود. در واقع فک ما افتاد. اما هر آزمایشی که تاکنون برای تست آن انجام دادیم، این یافته‌ها را تأیید کردند.»

به تحقیقات بسیار زیادی نیاز است تا بفهمیم که این نوع ارتباط عصبی عجیب و غریب در مغز انسان‌ها هم رخ می‌دهد یا خیر، اما در حال حاضر ما دانش جدیدی را ارائه دادیم که همه را شگفت‌زده کرده است. دیکسون نوشت: «با وجود اینکه باید بفهمیم این یافته‌ها با ریتم‌های آهستۀ خودبه‌خودی که در هر دو بافت هیپوکامپ و قشری در طول خواب و حالت‌های شبیه به خواب رخ می‌دهد، ارتباطی دارند یا نه، اما احتمالاً این ریتم‌ها میدان الکتریکی ایجاد می کنند.» این یافته‌ها در مجلۀ Physiology منتشر شده است.

ترجمه: زهرا جهانبانی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *