كيف يحلل المخ الإحساس بالحرارة أو البرودة؟

عندما نلمس شيئا ساخنا أو باردا، فإننا نشعر بدرجة الحرارة بشكل واعٍ، وقد أظهرت دراسات سابقة أن القشرة، وهي الطبقة الخارجية من الدماغ، مسؤولة عن الإحساس الحراري.

ومع ذلك، فإن كيفية تحديد القشرة لما إذا كان شيء ما ساخنًا أو باردًا ليست مفهومة جيدًا.

إن الحساسية الحرارية غالبًا ما تكون ذاتية وفردية؛ فما قد يكون مريحًا لشخص ما قد يكون ساخنًا جدًا أو باردًا جدًا لشخص آخر.

استجابة الدماغ لدرجات الحرارة

في دراسة جديدة، استخدم البروفيسور كي ناجاشيما، من مختبر درجة حرارة الجسم والسوائل بكلية العلوم الإنسانية بجامعة واسيدا في اليابان، والدكتور هيرونوري واتانابي من جامعة واسيدا، بالتعاون مع آخرين، تخطيط كهربية الدماغ (EEG) لرسم خريطة استجابة الدماغ لدرجات الحرارة الساخنة والباردة وتوضيح أنماط النشاط.

في الدراسة، تعرض 20 مشاركًا لمعاملات حرارية مختلفة على إصبعي السبابة والوسطى الأيمنين.

تم إعطاء معاملات الحرارة على شكل نبضات لمدة 15 ثانية بدرجة حرارة متقطعة لمدة 10 ثوانٍ تبلغ 32 درجة مئوية.

تم تسجيل النشاط العصبي في المخ استجابة لدرجتي حرارة مختلفتين، 40 درجة مئوية و24 درجة مئوية، باستخدام جهاز تخطيط كهربية الدماغ القابل للارتداء.

نُشرت الدراسة في مجلة Neuroscience في 9 يناير 2025.

وقد تم تحليل التسجيلات للكشف عن أنماط نشاط الدماغ المحددة حسب المنطقة والوقت.

تم العثور على نشاط دماغي متكتّل في 10 مناطق مختلفة داخل القشرة المخية.

ومن المثير للاهتمام أن درجات الحرارة الساخنة والباردة تسببت في نشاط دماغي في نفس المناطق العشر.

ومع ذلك، اختلف تخطيط كهربية الدماغ في الاستجابة لنوعي الإحساس الحراري.

وبحسب موقع ميديكال إكسبريس، قال ناجاشيما: "إن الاختلافات في أنماط النشاط هذه سوف تسمح بتمييز الاختلافات في درجات الحرارة، مما يؤدي إلى سلوكيات مختلفة".

قد تكون الأنماط المختلفة للنشاط في نفس مناطق الدماغ هي الآلية الأساسية للتمييز بين درجات الحرارة الساخنة والباردة.

كما لوحظ أن معظم نشاط الدماغ يتركز في النصف الأيمن من الدماغ، مما يشير إلى أن له دورًا أكبر في الأحاسيس الحرارية مقارنة بالنصف الأيسر من الدماغ.

وأضاف ناجاشيما: "يمكن تطبيق الرؤى التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة لتطوير أساليب أكثر موضوعية لتقييم الراحة الحرارية".

وأردف: "تستخدم الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء الراحة الحرارية كمعيار لإنشاء بيئة داخلية مثالية، ولكنها لا تزال تعتمد على التقارير الذاتية. لقد اعتقدنا أنه من الضروري تقييمها بشكل موضوعي وعلمي".

يمكن التغلب على المخاطر الصحية الناجمة عن غموض التقييمات الذاتية للراحة الحرارية من خلال فهم أفضل لاستجابة الدماغ.