في دراسة نشرت بمجلة "سَينْس"، توصل باحث أميركي لتفسير أفضل للصرع والألم المزمن وأمراض الجهاز العصبي الأخرى، التي حيرت العلماء لعدة عقود، حسب تقرير هيئة الإذاعة الأميركية العامة (NPR).
يدور الاكتشاف حول كيفية اتصال الخلايا العصبية -المعروفة أيضا بالعصبونات- بغيرها، وقدرتها على إطلاق إشارات كيميائية للخلايا المجاورة عبر المحور العصبي Axon، وهو جزء من الخلية يعمل كسلك كهربائي، ويحمل إشارات العصبون لخلية أخرى.
ويبدو أن حالات عصبية كالصرع والألم المزمن يطلقها تحفيز مناطق بالدماغ ذات عصبونات غير متصلة بعضها ببعض مباشرة. وبفهم طريقة اتصال هذه المناطق بعضها ببعض، يسعى العلماء للخروج بعلاجات أفضل.
أجرى الدراسة دوغ فيلدز الباحث بمعاهد الصحة القومية، بناء على أعمال إتشيجي تاساكي، الباحث الأسبق بها. قضى تاساكي عقودا في المعهد القومي لصحة الطفل والتنمية البشرية، محاولا فهم كل شيء عن كيفية نقل العصبونات للرسائل أو الإشارات.
اللغز والمفتاح
وكان معظم العلماء آنذاك يعتقد أن العصبونات ترسل رسائلها عبر المشابك العصبية فقط. لكن فيلدز كان يجري تجارب تشير إلى أن العصبونات تتواصل مع الخلايا الأخرى بدون استخدام المشابك.
ولكن كيف يمكن إثبات أن هناك إشارات من العصبونات للخلايا الأخرى، عندما يستند فهم العلماء للإشارات إلى دور المشابك العصبية. هذا هو اللغز.
في أحد الأيام، وجد فيلدز المفتاح في شريط فيديو مسجلا لتجربة مخبرية يظهر محورا عصبيا طويلا مرهفا لخلية عصبية يختلج أو يرتعش، وهو يحمل نبضات كهربائية إلى المشبك.
احتار فيلدز لدى رؤيته للاختلاجة، واستشار تاساكي الذي سبق له قياس هذه التغيرات الميكانيكية بكل الأنسجة بما فيها الشبكية والجلد. بل أظهر أن الحبل الشوكي للضفدعة اختلج بكامله لدى إطلاق محور عصبي لإشارته.
تاساكي أخبر فيلدز أن الاختلاجة -ربما- كانت جزءا من نظام اتصالات يرسل رسائل كيميائية مباشرة لخلية أخرى، وساعده في تصميم تجارب للتحقق من وجود هذا النظام.
استخدم بإحدى التجارب مجهرا فائقا مجهزا بتكنولوجية الرؤية الليلية. ووضعه فيلدز في صندوق خشبي أسود صنعه بنفسه لإبعاد أي ضوء خارجي.
دفقة الفوتونات
رجح فيلدز أن اختلاج محور العصبون يفتح قناة بغشاء الخلية، وأن مركب (ATP) الكيماوي يتسرب. وأتاح الصندوق الأسود اختبار هذه الفرضية أو الفكرة.
استخدم في التجربة طبقا يحتوي على عصبونات وكل الكيمياويات ذات الصلة عدا المسبب لإضاءة اليراعات بالليل، أي مركب (ATP) المحتجز داخل كل عصبون.
يوضح الفيديو الذي قدمه المجهر الفائق للتجربة أن تحفيز العصبونات إذا أدى لإطلاق مركب (ATP)، فإننا نرى دفقة من الفوتونات (جسيمات الضوء)، وهو ما يظهر كضوء على الشاشة.
وأكدت تجاربه الأخرى أن اختلاج المحاور العصبية يطلق مركب (ATP)، وربما مركبات ناقلات عصبية أخرى، دون حاجة للمشابك العصبية.
يذكر فيلدز أن نظام الاتصال المكتشف هنا يقدم تفسيرا أفضل للأسقام العصبية كالألم المزمن والصرع. فكلاهما مرتبط بإطلاق العصبونات لإشاراتها عندما لا ينبغي ذلك.
وتشير الدراسات إلى أن إطلاق رسائل العصبونات ليس إشارات قادمة عبر المشابك العصبية. لكن يمكن إطلاقها بواسطة محاور عصبية مختلجة (مرتعشة) تفرز مركب (ATP). وتشير أدلة أخرى لدور هذا المركب في الألم المزمن.
وحسب فيلدز، ربما كان نظام الاتصال المكتشف منخرطا أيضا في السيطرة على تدفق الدم وتكوين المايلين العازل حول الأعصاب.
لكن يقول خبراء إن ذلك ربما لا يزال مجرد تكهنات، لكن مقاربة فيلدز للموضوع تمثل خطوة كبيرة للأمام. وكانت عبقرية بحوث دوغ أنه استطاع استخدام الأبحاث الأساسية للدكتور تاساكي، وأظهر أهميتها البيولوجية.
يدور الاكتشاف حول كيفية اتصال الخلايا العصبية -المعروفة أيضا بالعصبونات- بغيرها، وقدرتها على إطلاق إشارات كيميائية للخلايا المجاورة عبر المحور العصبي Axon، وهو جزء من الخلية يعمل كسلك كهربائي، ويحمل إشارات العصبون لخلية أخرى.
ويبدو أن حالات عصبية كالصرع والألم المزمن يطلقها تحفيز مناطق بالدماغ ذات عصبونات غير متصلة بعضها ببعض مباشرة. وبفهم طريقة اتصال هذه المناطق بعضها ببعض، يسعى العلماء للخروج بعلاجات أفضل.
أجرى الدراسة دوغ فيلدز الباحث بمعاهد الصحة القومية، بناء على أعمال إتشيجي تاساكي، الباحث الأسبق بها. قضى تاساكي عقودا في المعهد القومي لصحة الطفل والتنمية البشرية، محاولا فهم كل شيء عن كيفية نقل العصبونات للرسائل أو الإشارات.
اللغز والمفتاح
وكان معظم العلماء آنذاك يعتقد أن العصبونات ترسل رسائلها عبر المشابك العصبية فقط. لكن فيلدز كان يجري تجارب تشير إلى أن العصبونات تتواصل مع الخلايا الأخرى بدون استخدام المشابك.
ولكن كيف يمكن إثبات أن هناك إشارات من العصبونات للخلايا الأخرى، عندما يستند فهم العلماء للإشارات إلى دور المشابك العصبية. هذا هو اللغز.
في أحد الأيام، وجد فيلدز المفتاح في شريط فيديو مسجلا لتجربة مخبرية يظهر محورا عصبيا طويلا مرهفا لخلية عصبية يختلج أو يرتعش، وهو يحمل نبضات كهربائية إلى المشبك.
احتار فيلدز لدى رؤيته للاختلاجة، واستشار تاساكي الذي سبق له قياس هذه التغيرات الميكانيكية بكل الأنسجة بما فيها الشبكية والجلد. بل أظهر أن الحبل الشوكي للضفدعة اختلج بكامله لدى إطلاق محور عصبي لإشارته.
تاساكي أخبر فيلدز أن الاختلاجة -ربما- كانت جزءا من نظام اتصالات يرسل رسائل كيميائية مباشرة لخلية أخرى، وساعده في تصميم تجارب للتحقق من وجود هذا النظام.
استخدم بإحدى التجارب مجهرا فائقا مجهزا بتكنولوجية الرؤية الليلية. ووضعه فيلدز في صندوق خشبي أسود صنعه بنفسه لإبعاد أي ضوء خارجي.
دفقة الفوتونات
رجح فيلدز أن اختلاج محور العصبون يفتح قناة بغشاء الخلية، وأن مركب (ATP) الكيماوي يتسرب. وأتاح الصندوق الأسود اختبار هذه الفرضية أو الفكرة.
استخدم في التجربة طبقا يحتوي على عصبونات وكل الكيمياويات ذات الصلة عدا المسبب لإضاءة اليراعات بالليل، أي مركب (ATP) المحتجز داخل كل عصبون.
يوضح الفيديو الذي قدمه المجهر الفائق للتجربة أن تحفيز العصبونات إذا أدى لإطلاق مركب (ATP)، فإننا نرى دفقة من الفوتونات (جسيمات الضوء)، وهو ما يظهر كضوء على الشاشة.
وأكدت تجاربه الأخرى أن اختلاج المحاور العصبية يطلق مركب (ATP)، وربما مركبات ناقلات عصبية أخرى، دون حاجة للمشابك العصبية.
يذكر فيلدز أن نظام الاتصال المكتشف هنا يقدم تفسيرا أفضل للأسقام العصبية كالألم المزمن والصرع. فكلاهما مرتبط بإطلاق العصبونات لإشاراتها عندما لا ينبغي ذلك.
وتشير الدراسات إلى أن إطلاق رسائل العصبونات ليس إشارات قادمة عبر المشابك العصبية. لكن يمكن إطلاقها بواسطة محاور عصبية مختلجة (مرتعشة) تفرز مركب (ATP). وتشير أدلة أخرى لدور هذا المركب في الألم المزمن.
وحسب فيلدز، ربما كان نظام الاتصال المكتشف منخرطا أيضا في السيطرة على تدفق الدم وتكوين المايلين العازل حول الأعصاب.
لكن يقول خبراء إن ذلك ربما لا يزال مجرد تكهنات، لكن مقاربة فيلدز للموضوع تمثل خطوة كبيرة للأمام. وكانت عبقرية بحوث دوغ أنه استطاع استخدام الأبحاث الأساسية للدكتور تاساكي، وأظهر أهميتها البيولوجية.
