مغز با بازسازی سریع شبکه‌های عصبی، عملکرد خود را پس از از دست دادن نورون‌ها حفظ می‌کند

پژوهشی تازه از دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینز نشان می‌دهد که قشر مغز می‌تواند پس از از دست دادن نورون‌ها به سرعت خود را بازسازی کند و نورون‌های دیگر وظایف از دست رفته را بر عهده بگیرند.
به گزارش سیلاد و به نقل از دانشگاه یوهانس گوتنبرگ ماینز، دانشمندان با بررسی شبکه‌های عصبی در قشر شنوایی دریافتند که الگوهای پردازش صوتی گرچه در ابتدا مختل می‌شوند، اما طی چند روز الگوهای تقریباً مشابهی دوباره شکل می‌گیرند.

مطالعه نشان داد که نورون‌هایی که پیش‌تر در پردازش محرک‌های صوتی دخالتی نداشتند، به سرعت وارد عمل شده و جایگزین نورون‌های از دست رفته می‌شوند. این مکانیسم سازگارانه می‌تواند توضیح دهد که چگونه مغز در طول فرآیند پیری یا بیماری‌های نورودژنراتیو مانند آلزایمر و پارکینسون، عملکرد خود را حفظ می‌کند.

نورون‌ها که واحدهای اصلی ساختاری مغز هستند، مسئول تمامی عملکردهای ذهنی و جسمی از جمله تفکر، احساس، حرکت و ادراک هستند. با افزایش سن یا در اثر بیماری‌ها، نورون‌ها ممکن است آسیب ببینند یا از بین بروند. برخلاف سایر اندام‌ها که سلول‌های آسیب‌دیده را جایگزین می‌کنند، تولید نورون جدید در بخش‌های مختلف مغز به خصوص قشر مغز بسیار محدود است.

سایمون رومپل، سرپرست گروه تحقیقات نوروفیزیولوژی سیستم‌ها در دانشگاه ماینز، توضیح می‌دهد: «مطالعات بالینی نشان داده‌اند که عملکرد قشر مغز در برابر از دست دادن نورون‌ها مقاومت قابل توجهی دارد، اما تا کنون مشخص نبود که چگونه این اتفاق می‌افتد.»

برای بررسی این موضوع، تیم تحقیقاتی از مدل حیوانی استفاده کرد و شبکه‌های عصبی قشر شنوایی را که مسئول پردازش محرک‌های صوتی است، مورد مطالعه قرار دادند. آنها دریافتند که پس از تخریب هدفمند تعداد محدودی از نورون‌های پاسخگو به صدا، الگوهای فعالیت عصبی به طور موقت دچار اختلال می‌شوند، اما تنها پس از چند روز این الگوها به شکل بسیار مشابهی بازسازی می‌شوند.

نورون‌هایی که قبلاً به صدا پاسخ نمی‌دادند، اکنون توانایی پاسخگویی پیدا کرده و ساختار شبکه را تقویت می‌کنند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که مغز دارای مکانیسم‌های هموستازی است که به حفظ عملکرد حسی کمک می‌کند.

این پژوهش می‌تواند پایه‌ای برای تحقیقات آینده در زمینه فرآیندهای طبیعی پیری و بیماری‌های نورودژنراتیو باشد و راهکارهایی برای حمایت از بازسازی عصبی ارائه دهد.
این کشف نویدبخش درک بهتر توانایی‌های مغز برای حفظ عملکرد در شرایط آسیب و پیری است و می‌تواند به توسعه درمان‌های نوین در بیماری‌های مغزی کمک کند.