الصحة والجمال

التوازن الديناميكي للمخ

دماغ

التوازن الديناميكي للمخ: في السنوات الأخيرة ، أصبح من الواضح بشكل متزايد ، بفضل الدراسات التي أجريت على الأشخاص المبتورين وزرع اليد ، أن مناطق الدماغ التي تتحكم في الحركة والإدراك اللمسي تميل باستمرار إلى الحفاظ على التوازن الذي يحافظ على وظائف الأعضاء. تحديث مع أليساندرو فارني ، الباحث في علم الأعصاب الإدراكي.

جدول المحتويات

التوازن الديناميكي للمخ: متى بدأت هذه المرحلة الأولى؟

لا شك في أنه في الثمانينيات من القرن الماضي ، مع عمل مايكل ميرزينيتش ، في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو ، وزملاؤه على القرود التي عطلت تعصيب اليد ، وكذلك مع عالم الفسيولوجيا العصبية الأمريكي تيم بونس ، سواء في البشر وليس في الحيوانات. اقترحت هذه الأعمال المختلفة أنه بعد بتر اليد ، أصبحت المنطقة القشرية الحسية الحركية في اليد صامتة ، ثم بعد فترة وجيزة ، أصبحت قابلة للتنشيط مرة أخرى ، أي استجابت لأجزاء أخرى من الجسم.الجسم ، مثل اللمس أجزاء من الوجه.

منذ تسعينيات القرن الماضي ، جاء بحث عالم الأعصاب الهندي الأمريكي فيلاانور راماشاندران حول الأحاسيس “المرجعية” لدعم دور وظيفي لهذه اللدونة. لاحظ فريقه أنه إذا لمسنا مبتوري الأطراف مناطق معينة من الجذوع أو الوجه ، فإن بعض الأشخاص يلاحظون الإحساس باللمس ليس فقط في المناطق المصابة ، ولكن أيضًا على الطرف الوهمي ، الأحاسيس “المشار إليها” ، لأنها تحدث في جزء مختلف من الجسم عن الجزء الذي تم تحفيزه.

إقرأ أيضا:حساسية الجيوب الانفية

كان التفسير المطروح على النحو التالي: غزا الوجه تمثيل اليد. بعبارة أخرى ، فإن المنطقة القشرية التي كانت في السابق مخصصة بالكامل لتمثيل اليد لم تعد موجودة. اقترح هذا العمل قدرة غير متوقعة لإعادة تنظيم الدماغ البشري على نطاق واسع ، بما يتجاوز عشرة ملليمترات. لقد أدت إلى ظهور رؤية لدماغ بلاستيكي للغاية. كما مهدوا الطريق لفهم أفضل لألم الأطراف الوهمية ، بمساعدة ، على وجه الخصوص ، من عمل عالم النفس العصبي هيرتا فلور في ألمانيا. منذ منتصف التسعينيات ، أظهر الأخير أن هناك علاقة بين شدة ألم الأطراف الوهمية ودرجة إعادة تنظيم القشرة الحسية الجسدية والقشرة الحركية. مثلا،

التوازن الديناميكي للمخ: عملية زرع اليد:

حتى قبل زراعة اليد ، تساءل بعض الباحثين: مع مثل هذه اللدونة في الدماغ ، هل ينتهي تمثيل اليد المبتورة بالاختفاء؟ في هذا الوقت تم إجراء أول عملية زرع يد دائمة ، بدءًا من عام 1998. وأدركنا أن فقدان اليد لا يعني اختفاء تمثيلها القشري. وكانت هذه نقطة تحول.

في فرنسا ، كانت أنجيلا سيريجو ، من معهد العلوم المعرفية في برون ، هي التي نفذت هذا العمل. بعد بضعة أشهر من أول عملية زرع يد مزدوجة في فرنسا ، أجراها جان ميشيل دوبرنارد في عام 2000 في مستشفى إدوارد هيريوت في ليون ، أتيحت لنا الفرصة لمتابعة مريض الزرع ،

إقرأ أيضا:وصفات للعناية بالأظافر

دينيس شاتيلير ، وهو رجل يبلغ من العمر 33 عامًا الذي فقد يديه قبل أربع سنوات في انفجار عرضي للألعاب النارية. أظهرناأنه بعد الزرع ، عاد الإحساس باللمس سريعًا جدًا – لقد كان جيدًا بالفعل بعد خمسة أشهر.

تحفيز فاقدي الأطراف:

ومع ذلك ، لم يعد المريض يرى التحفيز اللمسي ليده اليمنى عند تحفيز الجزء الأيمن من وجهه في نفس الوقت: كان هناك تصور واحد فقط ، وهو الوجه. في ذلك الوقت ،

فسرنا هذا على أنه نتيجة لغزو تمثيل الوجه في المنطقة القشرية لتمثيل اليد ،

ولكن بعد بضعة أشهر من المتابعة ، أدركنا أن دينيس شاتيلير كان قادرًا مرة أخرى لإدراك المنبهين في وقت واحد.

ينتج عن البتر وزرع اليد تغييرات في القشرة الحسية الجسدية ،

كما هو موضح هنا بشكل تخطيطي في عام 2002 باستخدام homunculus الحسية الجسدية ، وهي خريطة تربط مناطق الدماغ والوظائف الحسية.

في الشخص غير المبتور ، مناطق الوجه (باللون البرتقالي) واليد (باللون الأزرق)مفصولة .

عند بتر اليد تبدأ منطقة اليد في الاستجابة لتحفيز الوجه ، مما يعطي الانطباع بأن منطقة الوجه تغزو منطقة اليد . بعد زراعة اليد ، تبدأ اليد في استعادة المنطقة المفقودة وتتداخل المنطقتان .

إقرأ أيضا:التعب

شيئًا فشيئًا ، يتم إعادة تمثيل اليد ، منفصلة عن تمثيل الوجه يعتقد علماء الأعصاب اليوم أنه حتى في الأشخاص الذين لم يخضعوا لعمليات بتر ،

فإن المناطق الحسية الجسدية المرتبطة بأجزاء مختلفة من الجسم ليست منفصلة كما اقترح سابقًا.

ربما بقيت ، بعد كل شيء ، آثار تمثيل اليد في هذه المنطقة من القشرة. في هذا الوقت أيضًا ، اقترحت العديد من دراسات التصوير الدماغي لمبتوري الأطراف أن تمثيل الطرف الشبحي استمر في الدماغ ،

في منطقة منفصلة عن منطقة الجذع. ما أكده فريق أنجيلا سيريجو في عام 2006عن طريق التحفيز بتقنيات عبر الجمجمة ،

في منطقة مبتوري اليد ، المنطقة التي كانت في السابق

دماغ
الدماغ

تمثل اليد: أثار هذا التحفيز حركات الطرف الوهمي ، والتي لم يعد المريض قادرًا على إنتاجها طواعية. كل هذا العمل وغيره ،

مثل عمل سكوت فراي في عمليات الزرع في الولايات المتحدة ، فتح إمكانية القول إنه حتى لو كانت هناك مرونة ، فهناك أيضًا صيانة. كل شيء لا يتغير على المستوى القشري.

كيف يمكن أن يكون هناك كل من الصيانة واللدونة؟

هذا هو السؤال برمته ، وهذا هو ما دفع بعض الباحثين مؤخرًا إلى التشكيك في أهمية النتائج التي تم الحصول عليها. كان فريق تمار ماكين ، في معهد علم الأعصاب الإدراكي في يونيفرسيتي كوليدج لندن ، هو من كشف في عام 2016 كيف ، في نهاية المطاف ، يتم الحفاظ على التمثيل الدماغي ليد المبتور.

باستخدام التصوير الوظيفي عالي المجال ، لاحظت تمار ماكين أن تصوير أصابع اليد المفقودة يستمر في القشرة الحسية الجسدية الأولية حتى بعد عقود من البتر.

كيف ، إذن ، التوفيق بين قدرة الدماغ الكبيرة على المرونة والقدرة الكبيرة على الحفاظ على الوضع الراهن ؟ كيف نعيد تعريف ظاهرة اللدونة؟ ومن هنا جاءت فكرة المرحلة الثالثة.

هل تظهر الإجابات؟

نعم ، خاصة بفضل الدراسات التي أجريت على أشخاص بدون بتر. حتى وقت قريب ، كان النموذج السائد لدراسة إعادة التنظيم القشري هو البتر. ولكن في السنوات الأخيرة ،

أتاحت الأساليب الأكثر تفصيلاً إجراء دراسات حول الموضوعات العادية. بحكم التعريف ، هؤلاء الأشخاص لم يخضعوا لأي تغيير قشري معين ، فهم ليسوا حالات خاصة.

ومع ذلك ، نرى أنه اعتمادًا على النهج المنهجي الذي نستخدمه ، يمكن تفسير التغييرات في نشاط الدماغ على أنها إعادة تنظيم قشرية أو صيانة.

في مقال تم تقديمه للنشر ، على سبيل المثال ، قام باحثون من نفس الفريق بتخدير إصبع يدهم مؤقتًا وشاهدوا كيف تطور التنظيم القشري في غضون دقائق من التخدير. لقد وجدوا إعادة تنظيم محلية للقشرة الحسية الجسدية ، كما هو متوقع. لكنهم أظهروا أيضًا ، من خلال طريقة أخرى ،

أن هذا التخدير الموضعي قلل التمثيل القشري لجميع أصابع اليد وليس الإصبع المخدر الوحيد. علاوة على ذلك ، استمر تمثيل الإصبع المخدر وكان مختلفًا عن الأصابع الأخرى … وبعبارة أخرى ، من خلال نهج واحد ، لاحظوا إعادة التنظيم ، ومن خلال تنظيم آخر ، حتى لو كان أكثر هشاشة.

التوازن الديناميكي للمخ: كيف اختلف النهجان؟

في دراسات التصوير العصبي الوظيفي ، غالبًا ما يكون المبدأ واحدًا: ينتج المرء نشاطًا حسيًا أو حركيًا – على سبيل المثال لمسة واحدة أو تحريك إصبع واحد – وينظر المرء إلى المنطقة التي ينتج فيها هذا النشاط نشاطًا للدماغ.

ولكن إذا قام أحدهم بتعيين الحد الأقصى من النشاط بشكل انتقائي لإصبع واحد (على سبيل المثال ، الذي تم تحريكه) ، فإن المرء يخاطر بالتقليل من قيمة نشاط تلك المنطقة نفسها التي تثيرها حركة الأصابع المجاورة الأخرى.

على العكس من ذلك ، فإن ما يسمى بالطرق “متعددة المتغيرات” تجعل من الممكن التحقق مما إذا كان كل إصبع يساهم في التمثيل القشري للآخرين. وبالتالي ،

اعتمادًا على طريقة التحليل ، يمكن للمرء الحصول على نتائج معاكسة ، ولكن تكميلية ،

كما أوضح فريق تمار ماكين في الدراسة على الإصبع المخدر.

ماذا يمكن أن نستنتج من هذا فيما يتعلق بلدونة الدماغ؟

تمار ماكين وDollyane موريه، وهو باحث ما بعد الدكتوراه الفرنسي في مختبرها، وقد نشرت مجرد المفيدة جدا المقالة في التي نقيم الوضع. في جوهرها ، فإن “homunculus” ، وهي خريطة تربط مناطق الدماغ بالوظائف الحركية أو الحسية والتي كانت رمزًا لعلم الأعصاب في هذا القرن ،

لا تمثل ببساطة طريقة لتصور كيف تكون المدخلات (التحفيز) والمخرجات الحركية (الإجراءات) تتمثل في الدماغ ، ولكن الجوانب الوظيفية. على سبيل المثال ، المنطقة المسماة “اليد” تستجيب لأجزاء أخرى من الجسم والتي قد تكون أيضًا مؤثرات للقبضة ،

ولكنها ليست مسيطرة ، مثل القدمين. ويحدث أيضًا أن يصبح الأخير مؤثرات مهيمنةفي حالات محددة جدًا حيث لم يكن لدى المرضى أيدي مطلقًا وقد طوروا قدرة تحكم حركية دقيقة للغاية للقدم تشبه تلك الموجودة في اليد ،

سواء في الوظيفة أو في تنظيم التمثيل القشري. أصبح بعض هؤلاء الأشخاص فنانين يرسمون بأقدامهم.

بالنسبة إلى Dollyane Muret و Tamar Makin ، تشير المزيد والمزيد من الأعمال المماثلة إلى أنه بدلاً من اللدونة ، يجب أن نتحدث بدلاً من ذلك عن التوازن الديناميكي. لن تكون اللدونة بمثابة استبدال تمثيل لجزء من الجسم اختفى بآخر كنوع من الآلية التي تثبت وظائف الجزء الذي اختفى من خلال تمثيل ، في المنطقة القشرية المخصصة لهذا الجزء ، كل أجزاء أخرى من الجسم يمكنها أداء هذه الوظائف.

سيحافظ هذا التوازن الديناميكي على شكل الهومونكولوس من خلال تثبيت وظائف معينة وسيسمح بتوزيع النشاط القشري الكامن بشكل أكبر بكثير مما كان يعتقد سابقًا ،

مع تمثيلات حركية وحسية جسدية أكثر تشابكًا.

هل هذه الرؤية الجديدة تفتح آفاقًا لتحسين حياة مبتوري الأطراف؟

التوازن الديناميكي للمخ: يمكن أن يساعد في تحسين الأطراف الصناعية. بسبب العلاجات والمخاطر التي تصاحب الزراعة الخيفية (زرع طرف من شخص آخر) ، لا يُنصح بها لجميع المرضى.

الحل الآخر هو الطرف الاصطناعي ، سواء كان “كهربائي عضلي” ،

أي يتم التحكم فيه ، عن طريق الأقطاب الكهربائية ،

عن طريق الإشارات الكهربائية المتولدة عن تقلص العضلات ، أو “الحساسة” ، المزودة بردود فعل باللمس.

ومع ذلك ، فمن المسلم به بشكل متزايد أن الحصول على ردود فعل جيدة عن طريق اللمس أمر صعب ، ولكنه ضروري للحصول على تحكم جيد في المحرك ووظائف يدوية مفيدة حقًا.

جميع الدراسات بأثر رجعي لمعدلات نجاح الاستخدام الوظيفي للأطراف الاصطناعية في مبتوري الأطراف مخيبة للآمال للغاية. يتم استخدام القليل جدًا من الأطراف الاصطناعية .

إن اكتشاف استمرار تمثيل اليد المبتورة في الدماغ مهم جدًا للباحثين العاملين في هذا المجال ، مثل سليمان بنسمية ، بجامعة شيكاغو ، وزملائه.

يعمل هذا الفريق على فك تشفير إدراك اللمس على مستوى القشرة الحسية الجسدية من أجل تنفيذ حلول قابلة للتطبيق للأطراف الاصطناعية الحساسة.

تشير الرؤية الجديدة إلى أن الطرف الاصطناعي يجب أن يتناسب مع نوع من العفن الطبيعي المصمم مسبقًا. هذا يعني أنه إذا تمكنا من محاكاة الوظيفة بين اليد الإلكترونية التي نصممها وتمثيل اليد في الدماغ

بشكل جيد بما فيه الكفاية ، فإننا نزيد من فرص الحصول على تحكم أفضل في الطرف الاصطناعي.

السابق
هنري كارتان ، من بورباكي إلى أوروبا الموحدة
التالي
جان هنري فابر وعلم السلوك