الفصل العاشر

خاتمة

منذ ما يقرب من مائة عام، ذكر سانتياجو رامون إي كاخال، وهو أبو العلوم العصبية الحديثة، أنَّ الدماغ البالغ «ثابت» و«غير قابل للتغيير»، وسرعان ما أصبح هذا الاعتقاد مبدأً أساسيًّا في المجال. غير أنَّ آراء كاخال عن قدرة الدماغ على المرونة العصبية غامضة، والحق أنه علَّق على هذا التصريح التشاؤمي الشهير بقوله: «إنَّ الأمر يعود إلى علوم المستقبل في أن تغيِّر هذا الحكم الصارم، إذا أمكن.»

المرونة العصبية كما نعرفها

رأينا في الفصول السابقة أنَّ أجيالًا متتالية من علماء الأعصاب، قد غيَّرت هذا الحكم بالفعل، وذلك من خلال توضيح الطرق المتعددة التي يمكن لبنية الدماغ وطريقة عمله أن تتغيَّر بها. إنَّ الدماغ بعيدٌ كل البعد عن أن يكون ثابتًا، بل هو بنيةٌ ديناميكية للغاية تمرُّ بتغيرات بارزة، وليس ذلك خلال نموه فحسب، بل على مدار الحياة بأكملها. إنَّ مفهوم «المرونة العصبية» يشير ببساطة إلى حدوث تغيرات في الجهاز العصبي، وهو مصطلح شامل يضمُّ جميع العمليات التي تغيِّر بنية الدماغ وطريقة عمله. لقد تطوَّر الدماغ من أجل الاستجابة للبيئة والتكيف معها؛ ومن ثَم فإنَّ المرونة العصبية من الخواص الجوهرية في النسيج الدماغي، وهي تحدث على جميع مستويات المنظومة بدايةً من المستوى الجيني وحتى السلوكي.

إنَّ الدماغ بعيدٌ كل البعد عن أن يكون ثابتًا، بل هو بنيةٌ ديناميكية للغاية تمرُّ بتغيرات بارزة، وليس ذلك خلال نموه فحسب، بل على مدار الحياة بأكملها.

تتسم آليات المرونة العصبية بالتنوع الشديد، وتضم تغيرات الخواص الكهربية للعَصَبونات، التي تستمر حتى عدد قليل من الملِّي ثانية، والتغيرات البنيوية الكبيرة النطاق التي تتكوَّن تدريجيًّا على مدار شهور وسنوات. تحدث بعض أنماط المرونة على نحوٍ مستمر، مثل تقوية المشابك العصبية وإضعافها وتشكيلها وإلغائها؛ ويُعتقد أنَّ هذه التغيرات ضروريةٌ للتعلم والذاكرة. وبعض الأنماط الأخرى توظَّف في أوقات ومواقعَ محددةٍ فحسب، أو في ظل ظروف معينة؛ فتكوين الخلايا العصبية مثلًا يحدث على نحوٍ موسَّع خلال النمو لكنه يقتصر على نطاقٍ ضيق لدى البالغين، وعادةً ما تحدث عمليات التنظيم القشري الأساسية كنتيجة للتمرين المكثَّف أو إصابة الأعصاب. يمكن للآليات نفسِها أن تؤدي إلى نتائج مختلفة، بناءً على الوقت والمكان الذي تُستخدم فيه، وبالمثل أيضًا قد ينتج تأثير محدَّد عن آليات مختلفة أو بتوليفة من الآليات.

يمكن للأنواع المختلفة من المرونة أن تعمل على نحوٍ منفصل أو بشكل جماعي، ويُستخدم كلٌّ منها في مناطقَ محدَّدة من الدماغ وفي أوقاتٍ معينة، أو متى ما دعت الحاجة إليها، لضمان نمو الدماغ بشكل سليم، والحفاظ على أداء الدماغ للوظائف اليومية، والتكيف مع البيئة من خلال التعلم والخبرة. ومع ذلك، تقل القدرة على المرونة بصفة عامة مع التقدُّم في العمر. يكون الدماغ في أكثرِ حالاته مرونةً أثناء النمو والطفولة المبكرة حين يكون شديد الحساسية للمحفِّزات البيئية من كل نوع، وتقل هذه المرونة مع التقدُّم في العمر؛ مما يزيد من صعوبة التعلم تدريجيًّا. يساعد هذا في تفسير السبب في أنَّ طفلًا يبلغ من العمر ست سنوات يستطيع الحياة بصورة طبيعية تمامًا بعد إجراء عملية جراحية يُزال فيها نصف الدماغ بأكمله، لكنَّ الشخص البالغ لا يستطيع ذلك، إضافةً إلى تفسير السبب في أنَّ الأطفال الذين يتعلمون لغةً ما في سن صغيرة أو الموسيقيين الذين يتعلمون العزفَ على آلة موسيقية، تظهر في أدمغتهم تغيراتٌ بنيوية أكثر ممن تعلموا لاحقًا.1

إنَّ عامة الناس يرون المرونة العصبية في ضوءٍ إيجابي، والبعض ينسب إليها قدراتٍ شفائيةً تكاد تكون سحرية. فالمرونة العصبية هي التي تمكِّننا من اكتسابِ معارفَ جديدة ومهارات للتعافي من إصابات الدماغ المدمرة، وإن كان ذلك إلى حدٍّ ما على الأقل. وبالرغم من أننا بدأنا نتعلَّم الآن كيفية تعزيز المرونة لتيسير التعافي، فإنَّ هذا العمل لا يزال في مراحله التجريبية الأولى، ولا تمنحنا العلاجات المطورة حتى الآن سوى فوائد متواضعة. ومع أنَّنا لا نفهم المرونة العصبية على نحوٍ كامل حتى الآن، فلا بد أن لها حدودًا معينة تقتضيها القيود المادية لمكوناتها العصبية الفرعية.

إنَّ عامة الناس يرون المرونة العصبية في ضوءٍ إيجابي، والبعض ينسب إليها قدراتٍ شفائيةً تكاد تكون سحرية … [لكن] المرونة العصبية ليست علاجًا سحريًّا يشفي أيَّ مرض، أو يغيِّر حياتك، أو يقدِّم إمكانيةً لا نهائية للتغيير.

ليست المرونة العصبية علاجًا سحريًّا يشفي أيَّ مرض، أو يغيِّر حياتك، أو يقدِّم إمكانيةً لا نهائية للتغيير. وإنما قد يكون لها آثارٌ سلبية. يمكن وصف الإدمان مثلًا على أنه نوعٌ غير مناسب من التعلم، يتضمَّن تعديل المشابك العصبية الموجودة في الدوائر العصبية الخاصة بالدافع والمكافأة. وينطبق الأمر نفسُه أيضًا على تعديلات الوصلات المشبكية العصبية الموجودة في مسار الألم؛ إذ تكون مسئولة عن بعض حالات الألم المزمن. وحتى الفترة الممتدة من المرونة العصبية المكثفة التي تحدث خلال المراهقة، تجعل المراهقين أكثرَ عرضة للإدمان والمرض النفسي، بالرغم من أهميتها الشديدة لنضج قشرة الفص الجبهي.

أشكال حديثة من المرونة العصبية

إنَّ الدماغ البشري، كما يزعم القول الشائع، هو أكثر الأشياء تعقيدًا في الكون المعروف. ومن ثَم، فإنه لا يكشف عن أسراره بسهولة؛ لذا فإنَّ فهمنا للمرونة العصبية، ولعمل الدماغ بصفة عامة، محدودٌ للغاية. حتى بينما يجتهد الباحثون في فهم الأنواع المعروفة من المرونة العصبية، فإنهم يكتشفون باستمرارِ آلياتٍ جديدة، تتناقض مع افتراضاتنا الراسخة بشأن كيفية عمل الدماغ.

فلنأخذ المايلين على سبيل المثال، وهو النسيج الدهني الذي تُنتجه الخلايا الدبقية القليلة التغصن في الدماغ، وتُفرزه خلايا شوان في النظام العصبي المحيطي. تحتوي كل خلية دبقية قليلة التغصن على بضعة امتدادات تشكِّل صفيحةً مسطحة من المايلين، وكلٌّ منها يلف نفسَه حول جزء صغير من ليفة محورية واحدة. وبهذا، تُعزَل المَحاور المفردة في الدماغ من خلال أجزاء صغيرة كثيرة من المايلين، تنشأ هذه الأجزاء في العديد من الخلايا الدبقية القليلة التغصن المختلفة، ويفصل بينها أطوال صغيرة من الألياف العارية التي تُسمى بُعقد رانفير. يسرع هذا الترتيب من توصيل النبضات العصبية على طول الألياف، وذلك بالسماح لها بالقفز من عقدة إلى أخرى.2

يُعَد المايلين ضروريًّا لتوصيل النبضات العصبية في الدماغ، مثلما يتضح من التلف الذي ينتج عن التصلب المتعدد وشلل الأطفال، وكلاهما ينطوي على تداعي المايلين. ونظرًا لأهميته، يعتقد الباحثون أنَّ توزيع المايلين في الدماغ مستقر بدرجةٍ كبيرة. لقد رأينا أنَّ المسارات العصبية يمكن أن تصبح أقوى، ويمكن تشكيل مساراتٍ جديدة، استجابةً للتمرين المكثَّف أو الإصابات الخطيرة كالسكتة الدماغية؛ وكلا العمليتين تتضمَّن إضافةَ مايلين حديثِ التشكل، لكنَّ ذلك يحدث تدريجيًّا على مدار أسابيع أو شهور أو حتى فترات أطول.

بالرغم من هذا، يشير الآن عددٌ متزايد من الأبحاث التي تُجرى على الحيوانات إلى أنَّ إعادة توزيع المايلين يمكن أن تحدث على نطاقاتٍ زمنيةٍ أقصرَ كثيرًا. فعلى سبيل المثال، يؤدي تدريب الفئران البالغة لفترة وجيزة على الجري على عجلة دوَّارة، إلى تسارعٍ مؤقت في إنتاج الخلايا الدبقية القليلة التغصن في الدماغ، وتؤدي إعاقة هذا النمو الخلوي الجديد إلى منع الحيوانات من إتقان المهارة الجديدة.3 وتوضِّح بعض الأبحاث الجديدة الأخرى أنَّ إفراز الناقل العصبي ينظِّم عدد أغطية المايلين التي تكوِّنها الخلايا الدبقية القليلة التغصن المفردة، وأنَّ الخلايا القليلة التغصن تفضِّل لف المايلين الحديث التشكيل حول المحاور النشطة كهربيًّا؛ مما يشير إلى إمكانية إعادة توزيع المايلين على نحوٍ يتوقف على النشاط. ويمكن للتغيرات القصيرة المدى في توزيع المايلين أن تؤثِّر في التزامن بين المناطق البعيدة في الدماغ، وهي خاصية تتَّضح أهميتها بازدياد في معالجة المعلومات.4،5
ما يزال العلماء غير متَّفِقين على عدد أنواع العَصَبونات المختلفة الموجودة في الدماغ، وتُصنَّف أنواع الخلايا بطرقٍ مختلفة، لكن ثَمة اتفاق عام على أنَّ هوية الخلية العصبية تبقى ثابتةً فور وصولها إلى مرحلة البلوغ. بالرغم من ذلك، توضِّح الأبحاث المنشورة خلال السنوات القليلة الماضية أنَّ هوية العَصَبونات قد تتغيَّر هي أيضًا. ثَمة اعتقاد بأنَّ معظم الخلايا العصبية تطلق ناقلًا كيميائيًّا عصبيًّا واحدًا؛ لذا يمكن تصنيفها على أنها «خلايا دوبامينية» أو «خلايا جابا»، أو خلايا «الجلوتامات»، وذلك وفقًا لنوع الناقل العصبي الذي تستخدمه. لكن الواضح الآن أنَّ بعض الخلايا العصبية على الأقل تستطيع استخدام أكثرَ من ناقلٍ عصبي واحد، والأكثر إثارة للدهشة أنَّ الخلايا العصبية الناضجة تستطيع تغيير الناقل العصبي الذي تستخدمه؛ فتحول مشابكها العصبية الاستثارية إلى تثبيطية، والعكس أيضًا صحيح.6
من الممكن أيضًا تصنيف الخلايا العصبية وفقًا لخواصها الكهربية. فيعتقد الباحثون على سبيل المثال أنَّ خلايا السلة، وهي الخلايا العصبية البينية التي تتحكم في نهاية الفترة الحرِجة في القشرة البصرية، يمكن أن توجد بأنواعٍ مختلفة يصل عددها إلى ٢٠ نوعًا، يُعَد الأشهر منها: الخلايا «السريعة الاستجابة» والخلايا «البطيئة الاستجابة»، ويستند هذا التصنيف إلى أساس الإطار الزمني لاستجابتها. ومع ذلك، يتضح أنَّ هذه الخلايا تستطيع التبديل ذهابًا وإيابًا بين سرعة الاستجابة وبطئها، وفقًا لنشاط الخلايا العصبية. يبدو أنها تُعدَّل على الدوام بما يتلاءم مع نشاط شبكة الخلايا العصبية، وأنها تغيِّر من خواص إطلاقها استجابةً لذلك من خلال بروتين يدخل النواة وينظِّم التعبير عن قنوات البوتاسيوم، التي تحدِّد معدل الإطلاق. يشير هذا إلى أنَّ عشرين نوعًا مختلفًا من خلايا السلة هي نوع واحد على ما يبدو في واقع الأمر، وأنها تتحول على طولِ طيفٍ من السلوك القائم على النشاط. تكوِّن خلايا السلة شبكاتٍ تعدِّل نشاط شبكة الخلايا العصبية؛ ومن ثَم يمكن لهذه الآلية المتمثلة في تغيير الهوية أن تؤثِّر بدرجة ملحوظة في ديناميكيات مجموعات الخلايا العصبية من خلال تغيير النسبة بين الخلايا السريعة الاستجابة والبطيئة الاستجابة داخل شبكة محددة من الخلايا العصبية.7
وبسبب هذا التنوع في الآليات، لم يعرِّف علماء الأعصاب المرونة العصبية تعريفًا كاملًا حتى الآن، ولا يوجد لها نظرية عامة حتى الآن أيضًا. لا يزال لدينا الكثير من الأسئلة. فعلى سبيل المثال: هل ترتبط الأنواع المختلفة من المرونة العصبية على نحوٍ ما بآليات أساسية شائعة؛ فتؤدي أي خبرة محدَّدة إلى تحفيز مجموعة من التغيرات المترابطة في مستويات متعددة من المنظومة؟ أم توجد حالات يمكن لنوعٍ محدَّد من المرونة العصبية أن يحدث فيها بصورة مستقلة عن الأنواع الأخرى؟ تُعَد الإجابة عن هذه الأسئلة أمرًا صعبًا؛ فبينما يستطيع الباحثون استخدام المجاهر لفحص التغيرات الخلوية في أدمغة حيوانات التجارب، والتصوير العصبي لرؤية التغيرات البنيوية الكبيرة النطاق في البشر، فهم لا يستطيعون (حتى الآن) القيام بتحليل متزامن للتغيرات على مستويات متعددة في المنظومة.8
إنَّ علماء الأعصاب يأمُلون في نهاية المطاف أن يتمكنوا من رأب الصدع بين الأحداث الجزيئية والسلوك وعمليات التفكير، وفهم كيفية ارتباطها أحدها بالآخر. بمرور الوقت، يتضح بازديادٍ أنَّ الدماغ شبكة واحدة شاسعة تحتوي على العديد من مئات «المراكز» الثرية بالعلاقات فيما بينها، وثَمة مَبالغُ ضخمة ومجهودات تُخصَّص في الوقت الحالي لتصوير اتصالات الدماغ على مستويات متعددة. على النطاقات الصغيرة، يبدو أنَّ اتصالات الدماغ تتغير باستمرار، لكنها تبدو أكثر استقرارًا بدرجةٍ كبيرة على النطاقات الأكبر. بالرغم من ذلك، فحتى البنى التي تبدو مستقرة، مثل سبل المادة البيضاء الطويلة النطاق، تكون عرضة هي أيضًا كما رأينا للتغيرات التي تحدث على فترات زمنية طويلة.9

ولهذا؛ فإنَّ المرونة العصبية تمثل تحديًا للقائمين على وضع خريطة لاتصالات الدماغ؛ إذ لا يزال من غير الواضح حتى الآن أيُّ أنواع التغييرات هي الأكثر ارتباطًا على وجه التحديد بسلوكياتنا، ولا حتى نطاق الاتصال الذي سيكون تصويره هو الأكثر نفعًا. إضافةً إلى ذلك، فبالرغم من وجود الكثير من التشابهات بين أدمغة الأفراد، توجد أيضًا اختلافاتٌ مهمة. والمرجَّح أنَّ ذلك ينطبق على المرونة العصبية أيضًا؛ إذ ربما تختلف أدمغة الأفراد في قدرتها على استيعاب تغيرات المرونة؛ ومن ثَم تؤدي الخبرات نفسُها إلى تحفيز مستويات مختلفة من المرونة العصبية وأنواع مختلفة منها لدى الأفراد المختلفين.

بناءً على هذا إذَن، فمع أنَّ تغيرات المرونة التي تحدث استجابةً لفقدان حاسة البصر أو السمع موثقةٌ على نحو جيد (انظر الفصل الأول)، يصف الباحثون في بعض الأحيان مرضى لا تحدث لديهم هذه التغيرات. فمؤخرًا على سبيل المثال، وصف فريق من علماء النفس في الولايات المتحدة حالةَ المريض إم الذي كان كفيف البصر منذ سن الثالثة حتى السادسة والأربعين. وفي عام ٢٠٠٠، خضع لجراحة زراعة قرنية وخلايا جذعية، أدَّت إلى استعادة حاسة البصر في إحدى عينَيه. وكشفت الفحوصات التي أُجريَت في العامَين التاليين لإجراء الجراحة أنه كان ما يزال مصابًا بدرجةٍ كبيرة من الغمش مع ذلك، وحتى بعد عشر سنوات ظلت قدرته على تمييز الأشياء والوجوه ضعيفة للغاية.10

يبدو بالفعل أنَّ الاختلافات البنيوية والوظيفية بين أدمغة الأفراد أكثرُ من التشابهات على الأرجح. من المحتمل جدًّا ألا يوجد دماغان متطابقان؛ ومن ثَم فلن يوجد «دماغ مرجعي». إنَّ دماغك فريد إلى حدٍّ كبير، وقد بُني خصوصًا من الخبرات الحياتية التي مررت بها منذ أن كنت في رحم أمك، ليُلبي المتطلبات التي تطلبها منه اليوم. ولهذا؛ فإنَّ المرونة العصبية تكمُن في صميمِ ما يجعلنا بشرًا، وما يجعل كلًّا منا أيضًا مختلفًا عن الآخرين جميعًا.

جميع الحقوق محفوظة لمؤسسة هنداوي © ٢٠٢٢