به گزارش خبرگزاری سیلاد، پژوهشی تازه که در مجله Nature Communications منتشر شده، یکی از اساسیترین معماهای علوم اعصاب را روشن کرده است: رابطه مستقیم بین سلولها و مولکولهای ریز مغزی با شبکههای بزرگ و پیچیدهای که عملکردهای شناختی و احساسی انسان را شکل میدهند. این کشف میتواند نگاه دانشمندان به پیری مغز و درمان اختلالات روانی را دگرگون کند.
پیوند گمشده علوم اعصاب بالاخره پیدا شد
سالهاست پژوهشگران میدانند مغز از میلیاردها سلول تشکیل شده و شبکههایی عظیم دارد که رفتار و فکر و احساس را میسازند؛ اما اینکه این دو سطح چطور به هم وصل میشوند، همچنان سؤال اصلی بود. تیم دانشگاه جورجیا با کمک دادههای ژنتیکی، اطلاعات مولکولی و اسکنهای دقیق fMRI توانست نشان دهد که شبکههای بزرگ مغز بر اساس یک «نقشه پنهان زیستی» در سطح سلولها ساخته شدهاند.
از سلول تا شبکه؛ معماری پنهان مغز
وینس کالهون، نویسنده ارشد مطالعه، میگوید هر نوع داده فقط بخش کوچکی از واقعیت را نشان میدهد؛ اما ترکیب آنها تصویری کامل از اینکه چطور مولکولها و سلولها شبکههای بزرگ را هدایت میکنند به دست میدهد.
این ترکیب شامل دادههایی از:
-
نوع و تعداد سلولهای مغزی
-
مولکولهای کلیدی مانند سروتونین و دوپامین
-
میزان فعالیت شبکهها در طول زمان (اتصالپویای مغز)
-
ساختارهای انرژیسازی مثل میتوکندری
است و مجموع آنها یک نقشه دقیق از «کارخانه درونی مغز» ساخته است.
شبکههایی که نقش میانجی دارند
پژوهشگران با استفاده از روش آماری «تحلیل میانجیگری» نشان دادند که برخی شبکههای مغز مثل پل عمل میکنند: آنها مولکولها و سلولها را به رفتار و شناخت وصل میکنند.
این یافته نشان میدهد که تغییرات بسیار ریز در سطح سلولی، مثلاً تغییر در نوع یک سلول عصبی، ممکن است مستقیماً روی رفتار، حافظه یا احساسات اثر بگذارد.
پاسخ به پرسشهای بزرگ روانپزشکی و پیری
این کشف میتواند توضیح دهد چرا:
-
افسردگی و اسکیزوفرنی همزمان هم مشکل شیمی مغز هستند و هم اختلال شبکهای
-
برخی افراد در ۷۰ سالگی همچنان ذهنی شفاف دارند
-
چرا آلزایمر مجموعهای از تغییرات هم در سطح سلولی و هم شبکهای ایجاد میکند
پژوهشگران میگویند فهم «پایه مولکولی شبکهها» میتواند به تشخیص سریعتر بیماری یا انتخاب درمان مناسب برای هر فرد کمک کند.
قدم بعد: ساخت نقشه شخصی مغز
دانشمندان امیدوارند در آینده برای هر فرد یک «نقشه شخصی» ساخته شود که نشان دهد ژنها، ترکیب سلولی و مولکولها چطور شبکههای مغز او را میسازند. این کار میتواند راه را برای درمانهای کاملاً فردیسازیشده باز کند؛ درمانهایی که دقیقاً مطابق با زیستشناسی همان فرد تنظیم میشوند.
این تحقیق با حمایت بنیاد ملی علوم آمریکا (NSF) و مؤسسه ملی سلامت (NIH) انجام شده است.
منبع: futurity
۲۲۷۲۲۷
