الكشف عن وظيفة المشبك العصبي غير المفهوم في دماغ الإنسان

كشفت دراسة جديدة أجراها باحثون من جامعة أوريجون للصحة والعلوم  مؤخرا عن وظيفة المشبك العصبي غير المفهوم في دماغ الإنسان.

في التفاصيل، كشف بحث جديد أجرته جامعة أوريجون للصحة والعلوم لأول مرة عن وظيفة الوصلة غير المفهومة بين الخلايا في الدماغ والتي يمكن أن يكون لها آثار علاجية مهمة لحالات تتراوح من التصلب المتعدد إلى مرض آلزهايمر، إلى نوع من سرطان الدماغ المعروف باسم دبقي.

تم نشر الدراسة في مجلة Nature Neuroscience.

المشبك العصبي

ركز علماء الأعصاب على الوصلة، أو المشبك العصبي، الذي يربط الخلايا العصبية بخلية غير عصبية، والمعروفة باسم الخلايا الأولية قليلة التغصن، أو OPCs.

يمكن أن تتمايز الخلايا OPCs إلى خلايا قليلة التغصن، والتي تنتج غمدًا حول الأعصاب المعروفة باسم المايلين.

المايلين هو الغلاف الواقي الذي يغطي محور عصبي لكل خلية عصبية، وهو الجزء الخيطي من الخلية الذي ينقل الإشارات الكهربائية بين الخلايا.

ووجدت الدراسة أن هذه المشابك العصبية تلعب دورًا محوريًا في إنتاج هذا المايلين.

«هذا هو التحقيق الأول لهذه المشابك العصبية في الأنسجة الحية».. هكذا قال كبير الباحثين كيلي مونك، أستاذ ومدير مشارك لمعهد فولوم في جامعة أوهايو.

وأضاف: «هذا يعطي فهمًا للخصائص الأساسية والأساسية لكيفية عمل هذه الخلايا في التطور الطبيعي، وفي المستقبل، قد ننظر إلى كيفية عملها بشكل مختلف في سياق مرضى التصلب المتعدد».

كانت حقيقة وجود هذه المشابك العصبية على الإطلاق موضوع اكتشاف تاريخي قام به باحثون من جامعة أوهايو في فوللوم والذي تم نشره في مجلة نيتشر في مايو 2000.

حتى هذه اللحظة، كان من المعروف أن المشابك العصبية في الدماغ تحمل فقط الناقلات العصبية بين الخلايا العصبية، لذا فإن اكتشاف المشبك العصبي بين الخلايا العصبية وOPCs جاء بمثابة اكتشاف.

وقال مونك: «بعد عقدين من الزمن، ما زلنا لا نعرف ما الذي تفعله هذه المشابك العصبية».

وقد عالج العلماء المشكلة باستخدام تصوير خلية واحدة للأنسجة الحية في أسماك الزرد، التي تمكن أجسامها الشفافة الباحثين من رؤية الأعمال الداخلية لجهازهم العصبي المركزي في الوقت الحقيقي.

وباستخدام أدوات جديدة قوية في التصوير وعلم الصيدلة وتحرير الجينات، تمكن الباحثون من استخدام نقاط الاشتباك العصبي للخلايا العصبية OPC للتنبؤ بتوقيت وموقع تكوين المايلين.

وقال المؤلف الرئيسي جياشينج لي، زميل ما بعد الدكتوراة في مختبر مونك، إن النتائج من المحتمل أن تكون قمة جبل الجليد من حيث فهم أهمية هذه المشابك العصبية.

تشكل الخلايا الأولية للخلايا قليلة التغصن حوالي 5% من جميع الخلايا في الدماغ، مما يعني أن المشابك العصبية التي تشكلها مع الخلايا العصبية يمكن أن تكون ذات صلة بالعديد من الحالات المرضية، بما في ذلك تكوين الأورام السرطانية.

وأشار لي إلى أن الدراسات السابقة اقترحت دورا لـOPCs في مجموعة من الحالات التنكسية العصبية، بما في ذلك اضطرابات إزالة الميالين مثل مرض التصلب العصبي المتعدد، والأمراض التنكسية العصبية مثل مرض الزهايمر وحتى الاضطرابات النفسية مثل الفصام.

ومن خلال إظهار الوظيفة الأساسية للتشابك بين الخلايا العصبية وخلايا OPCs، قال لي إن الدراسة قد تؤدي إلى طرق جديدة لتنظيم وظيفة OPC لتغيير تطور المرض.

على سبيل المثال، يمكن أن تكون هذه المشابك العصبية هي المفتاح لتعزيز إعادة الميالين في حالات مثل مرض التصلب العصبي المتعدد، حيث يتدهور الميالين.

في مرض التصلب العصبي المتعدد، يمكن لهذا التدهور أن يبطئ أو يمنع الإشارات الكهربائية المطلوبة للناس للرؤية وتحريك عضلاتهم والشعور بالأحاسيس والتفكير.

وقال: «قد تكون هناك طريقة للتدخل حتى تتمكن من زيادة غمد المايلين».

وقال مونك إن هذا الاكتشاف قد يكون ذا صلة مباشرة بالسرطان.

وقال: «في الورم الدبقي، يتم اختطاف هذه المشابك العصبية لدفع تطور الورم، قد يكون من الممكن تعديل المدخلات المتشابكة المشاركة في تكوين الورم، مع السماح بإشارات متشابكة طبيعية».

بالرغم من أن هذه الخلايا الأولية تشكل حوالي 5% من جميع خلايا الدماغ البشرية، إلا أن جزءًا صغيرًا منها فقط هو الذي يستمر لتكوين الخلايا الدبقية قليلة التغصن.

وقال مونك: «لقد أصبح من الواضح أن هذه الخلايا OPCs لها وظائف أخرى إلى جانب تكوين الخلايا الدبقية قليلة التغصن.. من منظور تطوري، ليس من المنطقي أن يكون لديك الكثير من هذه الخلايا الأولية في دماغك إذا لم تكن تفعل شيئًا ما».

وقال إن ارتباطها المتشابك بالخلايا العصبية من المحتمل أن يلعب دورًا أساسيًا في الدماغ، ويستحق الاستكشاف المستقبلي.