كيف يتحكم المخيخ في حركات اللسان لالتقاط الطعام؟
من خلال دراسة الحركات الماهرة لألسنة القردة، اكتشف الباحثون أن خلايا بوركنجي (خلايا P) في منطقة الدماغ تسمى المخيخ ترسل إشارة لوقف بروز اللسان عندما يقترب من هدفه.
جاء ذلك وفقًا لدراسة في مجلة PLOS Biology أجراها رضا شادمهر من كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز في الولايات المتحدة وزملاؤه.
دور اللسان
نستخدم ألسنتنا لتشكيل الهواء وإصدار الأصوات للتواصل، كما نستخدمها لتقييم لقيمات الطعام ونقلها عبر تجويف الفم عند الأكل. تتضمن هذه الأعمال الماهرة تنسيق أكثر من 100 عضلة، مما يُنتج حركات أساسية لوجودنا.
يُعطّل تلف المخيخ هذه الحركات، مما يُؤدي إلى أنماط نشاط عضلي غير طبيعية، ومع ذلك، لم يتضح بعد كيف يتحكم المخيخ بحركات اللسان.
للإجابة على هذا السؤال، استخدم شادمهر وزملاؤه نموذجًا حيوانيًا ذا لسان طويل، قادر على توجيهه بمهارة نحو أهداف صغيرة.
يمتلك قرود المارموسيت لسانًا طوله 21 مم، يستخدمه للحفر في الثقوب الصغيرة وجمع الحشرات، بل يتمتع بقدرة استثنائية على التحكم في لسانه، حيث يُصدر أصواتًا لتمييز قرود المارموسيت الأخرى أثناء التواصل ثنائي الاتجاه.
ولاحظ الباحثون أن قرود المارموسيت قادرة بشكل طبيعي على ثني ألسنتها ولفها وإدخالها في أنابيب صغيرة، حتى عندما تم وضع الأنابيب بزوايا حادة بالنسبة لأفواهها.
ولقياس كيفية مساهمة المخيخ في التحكم باللسان، سجل الباحثون نشاط الخلايا P في بنية مخيخية تسمى الدودة.
عند تثبيط خلية P أثناء التمدد، أصبح مسار اللسان مفرطًا في القياس، متجاوزًا الهدف المقصود أثناء الحركات. وعند حدوث التثبيط أثناء الانكماش، تباطأت عودة اللسان إلى الفم. وقد تضاعف كلا التأثيرين عند تثبيط خليتين P في وقت واحد.
أدى قمع الخلايا P في الدودة إلى تعطيل القوى التي من شأنها أن تؤدي عادة إلى إبطاء اللسان أثناء اقترابه من الهدف.
تشير النتائج إلى أن خلايا P تُرسل إشارات إلى البنى السفلية لإيقاف الحركة عند اقتراب اللسان من هدفه. وقد لوحظ هذا التفاعل القوي لخلايا P عند استهداف اللسان لحركة أنبوب صغير - وهي حركة تتطلب دقة - ولكن ليس عند استخدام اللسان لتنظيف الوجه.
ووفقا للمؤلفين، فإن العلاجات أو الشفاء من الأعراض المرتبطة بخلل المخيخ، مثل تشنجات العضلات الصوتية، أو مشاكل البلع، أو اضطرابات الكلام، سوف تتطلب فهما أفضل بكثير لكيفية مساهمة المخيخ في التحكم في حركات اللسان وتعلمها .
نظرًا لأن القرود الماموسيتية تتمتع بمهارة استثنائية في تشكيل ولف ألسنتها، واستخدامها تقريبًا مثل الأصابع، فإنها تشكل نموذجًا حيوانيًا جذابًا لدراسة التحكم العصبي في جزء الجسم الذي يعد ضروريًا لوجودنا.
ويضيف المؤلفون: "أثناء اللعق الماهر، أدى تثبيط خلايا بوركنجي في الدودة اللسانية، الناجم عن الألياف المتسلقة، إلى تثبيط القوى التي من شأنها أن تسحب اللسان إلى الداخل، مما أدى إلى فرط الطول أثناء الإطالة والتباطؤ أثناء الانكماش.
وتابع الباحثون: "نظرًا لأن اتجاه هذه القوى يتوافق مع اتجاه الحركة المحدد بواسطة المدخلات الزيتونية، وهو نمط موجود أيضًا في الخلايا P في منطقة المحرك العيني للمخيخ، فإن النتائج تشير إلى حساب عام للخلايا P أثناء التحكم في الحركات المستهدفة".
