Pr. Bernard Sablonnière NChapter Eleven of the Book Les mystères du corps humain p124-114-2021

ترجمة أ. د. محمد طجو أدب فرنسي – جامعة الملك سعود – السعودية

يأخذنا برنار سابلونيير، في كتابه “خفايا جسم الإنسان أسرار أعضائنا الصغرى والكبرى” في جولة إرشادية تجعلنا نتفحص خفايا جسدنا. ويطرح علينا العديد من الأسئلة المتعلقة بأعضائنا الحيوية: هل يمكن للقلب أن يكون شديد التحمل؟ وكيف يمكن للدم أن يتدفق في أوعية أكثر دقة من الشَعر؟ وكيف يحدث التكاثر؟ وكيف تتم عملية التنفس، التي يتكرر 800 مليون مرة في الحياة؟ هل تعلم أن حجم الكبد يزداد ليلا وأن وزنه ينقص نهارا؟ وما الذي تفعله الأعضاء الأخرى، مثل العظام والجلد والعضلات والجهاز الهضمي؟ وما الذي يفعله الدماغ؟ والحواس والهرمونات وساعات الجسد وما إلى ذلك؟ كل شيء يمر إذن أمام ناظرينا، ويبوح لنا بخفاياه بفضل أحدث العلوم، الجسم كله وتعقد وظائفه العجيب، فهذا الجسم الذي يسرد لنا المؤلف قصته بهذه الطريقة يرتقي إلى مستوى كون مذهل. 

وفي هذا المقال تمت ترجمة الفصل الحادي عشر بعنوان (الدماغ، قائد الأوركسترا المدهش)، وذي التعقيد المذهل، الذي تعبره آلاف الكيلومترات من الأسلاك، المسؤولة (ولكن كيف؟) عن السلوكيات المتنوعة مثل الفعل أو الخوف، فضلا عن كونه عضو التفكير والتأمل والحساب، ومحور الكثير من المشاعر الرقيقة أو الساحرة التي تنسبها اللغة باستمرار ﻟ”القلب” الذي كان يُعتقد في السابق أنه مقر الروح والمشاعر. في الواقع، إن البصر والسمع والشعور واللمس، وهي حواسنا المفيدة جداً للإدراك، وللتعبير والتواصل مع البيئة والأخرين، هي أيضاً الدماغ. 

يبدو الدماغ غامضًا في البداية لأن صندوق الجمجمة يخفيه جيدًا، وتشريحه المعقد غير واضح. يضطلع الدماغ بأدوار متعددة، ولا يستوقفنا غالبًا سوى أكثرها بساطة؛ إنه يتحكم بالأعصاب التي تتيح العمل، وإنه رأس الجسد، لكنه أيضًا بحكم تعريفه العقل المدبر بامتياز. وهو الذي نلجأ إليه في التعلم والحساب والتوقع والتنبؤ. ونلجأ إليه في الشعور أيضًا، فهو يتيح لنا التعبير عن عواطف تُرجمت إلى مشاعر؛ باختصار، إنه حقًا محور حياتنا. فعندما نلاحظ كل ما يتحكم به، ندرك أن أبقراط قد فهم دوره تمامًا، أي التحكم بكل أعضائنا، إنه القائد بالفعل. فالتوليفة التي يجب عليه التحكم بها تستخدم أدوات عدة. انظر بالأحرى كيف يتيح التفاعل بضعة أعشار من الثواني في مواجهة خطر ما فيرهقنا بالإجهاد في حالة الذعر، ويدفعنا إلى الجنون عندما تحركنا مشاعر الحب، ويجعلنا ننام خلال دقائق قليلة عندما يقرر إبطاء كل داراته.

خلايا وأسلاك 

يزن الدماغ حوالي 1300 جرام. ويحتوي على العصبونات، وهي خلايا قابلة للتأثر، قادرة على نقل السيال العصبي، الذي يشبه تيارًا كهربائيًا بسرعة أكثر من 100 متر في الثانية، تنقله أسلاك صغيرة- محوارات وتغصنات- ييلغ طولها حوالي 100 ألف كيلومتر إذا لُصِقت ببعضها. ويبلغ حجم اﻠ 90 مليار عصبون حجم حبة اليوسفي مع الخلايا الدبقية، التي تمثل دعمًا لوجستيًا ومغذيًا بامتياز للعصبونات، الأكثر عددًا أيضًا. أما المناطق التي تتجمع فيها العصبونات على المادة الرمادية، فإنها تجمع ما يعادل 30 مليون عصبون في 1 سم مكعب! وأما المناطق التي تسمى “المادة البيضاء”، فنجد قبل كل شيء الأسلاك التي تربط العصبونات في دارات أو شبكات؛ إنها مغلفة بالميالين (النخاعين)، وهو مادة دهنية واقية تمنحها لونها الأبيض. فعندما تُنشط دارة معينة، تَنشط آلاف العصبونات وتُحرض تحت تأثير المفاتيح أو الرسل الكيميائية؛ الدوبامين للحركة، والأدرينالين للخوف، والإندورفين للسرور والسعادة. وعندما يداهمنا النوم، تُسكت مادة كيميائية واحدة رئيسة، تسمى حمض غاما-أمينوبيوتيريك (GABA)، جميع آلات الأوركسترا، فيبدأ النوم. فالدماغ في نهاية المطاف مجتمع حقيقي من الكائنات الصغيرة والعصبونات التي لا تتواصل بشكل جيد فيما بينها فحسب، وإنما يتعرف بعضها على البعض الآخر، لتقديم عمل في شبكة منظمة حيث ينفذ كل عصبون مهمته لدارة كاملة.

كيف يعمل السيال العصبي؟

ليس السيال العصبي تيارًا كهربائيًا، ليس هناك إلكترونات تتحرك، إنها حركة أيونات الصوديوم والكالسيوم والبوتاسيوم التي تتدفق عبر قنوات صغيرة تُفتح وتُغلق على جانبي غشاء العصبون لخلق فرق في الجهد، أي ما يعادل تيارًا! فالاختلاف السريع والمحلي لتيار الأيونات يخلق موجة من إزالة الاستقطاب تنتشر على طول المحوارات. وقد اتفقنا على نشوء السيال العصبي وانتشاره، لكن كيف تُنظم الأسلاك؟ وماذا يفعل السيال العصبي؟ في الواقع، الأمر معقد للغاية، لأن السيال العصبي يمر غالبًا من عصبون إلى آخر عبر مفتاح كيميائي (يُسمى الوسيط العصبي)، يُطلق تحت تأثير العصبون المرسل، الذي يفتح قنوات العصبون المجاور، أي المستقبل. وهكذا، هناك عشرة مفاتيح كيميائية مهمة في الدماغ؛ منها الدوبامين للتسريع، والأدرينالين للتنبيه، والسيروتونين للإبطاء، أو أيضا حمض غاما-أمينوبيوتيريك (GABA) للتوقف بشدة.

أسلاك شبكية ومفاتيح كيميائية

تخيل، لنقل السيالات العصبية، وجود مئات الآلاف من الطرق السريعة والدروب القصيرة التي يتراوح طولها بين بضعة ملليمترات وعشرات عدة من السنتيمترات بين العصبون المرسل، والعصبون المستقبل في نهاية الدارة، الذي سوف يعالج الإشارة المستقبلة. يحدث هنا تأثر قوي. إنه يحفز تنشيط الدارات التي تتواصل عصبوناتها بفضل النورادرينالين، من الدماغ إلى أطراف الأصابع. فعندما تنفعل العصبونات الأخيرة لأدنى إثارة تُنشط إفراز قطرات صغيرة من العرق، ويحدث التعبير عن المشاعر! ولا حاجة للإصرار على ما سوف يحدث من ارتعاش للأيدي عندما نخشى التحدث علنًا! فالشبكات العصبية هذه متخصصة في دارات مختلفة الأدوار؛ دارة للتحكم الحركي، وأخرى حسية لإدراك كل الأحاسيس التي تتلقاها حواسنا؛ البصر، والسمع، والشم، واللمس. وغيرها أيضًا العواطف، والتنبيه، والذعر، والرغبة.

الدماغ يطلق قشعريرة مضحكة

عندما نسمع لحنًا عذبًا، فإنه يمكن أن يثير شعورًا قويًا يتجلى في “داخلنا” من خلال حدوث قشعريرة مفاجئة، مماثلة للشعور بالبرد. ذلك أن الدماغ يتفاعل. فالإدراك السمعي ينشط اللوزة، مركز التنبيه في الدماغ، التي تثير شعورًا إيجابيًا مصحوبًا بالسرور. وهذا دليل على أن الدماغ شديد الحساسية للمحفزات الخارجية. 

شفاء امرأة خرساء بالموسيقى

كانت هذه المرأة المسنة التي أصيبت بالخرس بعد سكتة دماغية (حادثة دماغية وعائية) قد فقدت الرغبة في التواصل. ذات يوم، جعلها الفريق الطبي المعالج تستمع إلى أغنية الوردة الزرقاء (Fleur bleue) لشارل ترينيه ( Charles Trenet). فكررت المرأة في غضون دقائق قليلة لازمة الأغنية، فاستعادت الكلام. في الواقع، بعد حدوث سكتة دماغية وإصابة مركز اللغة الموجود غالبًا في النصف الأيسر من الدماغ، يمكن للموسيقى، التي تثير شعورًا يحفز شبكة كبيرة من العصبونات، أن تعيد تنشيط شبكة تقع في النصف الأيمن من الدماغ. 

رؤية الدماغ من خلال التصوير بالرنين المغناطيسي

تتيح تقنية التصوير هذه، باستخدام المجال المغناطيسي، رؤية الدماغ من دون فتح الجمجمة. ويُعد هذا من المعجزات التقنية. وأما الجانب السلبي فهو المغناطيس القوي الذي يصنع ضوضاء كبيرة. وأما الأمر الإيجابي فهو من السهل عرض الأنسجة الرخوة الغنية بالماء، التي نميزها من الأنسجة الصلبة مثل العظم. لذلك، إن التصوير بالرنين المغناطيسي مفيد جدًا لدراسة مختلف مناطق الدماغ، وللكشف أيضًا عن تشوهات الأوعية الدموية، مثل الخثارات أو النزيف. والأفضل التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، الذي يعرض تنشيط الشبكات العصبونية في الوقت الحقيقي. فعندما تستلقي على طاولة تتحرك نحوَ الداخل الضيِّق للماسِح الأنبوبي للتصوير بالرنين المغناطيسي، ويُطلب منك التفكير في الشخص الذي تحبه، يتولد لديك شعور، وتتواصل شبكات موجودة في مختلف عصبونات مناطق الدماغ. ويمكن رؤية هذه الشبكات، بفضل خصائص الحديد الموجود في كريات الدم الحمراء. وعندما تَنشط شبكة معينة، تحتاج عصبوناتها إلى الطاقة وتستهلك السكر والأكسجين اللذين يوفرهما الدم، الأمر الذي يؤدي إلى زيادة تدفق الدم، وبالتالي إلى تدفق الهيموغلوبين، الذي ينتج إشارة مرئية في التصوير بالرنين المغناطيسي. وعندما نعيد بناء هذه الإشارات اللونية الزائفة، التي غالبًا ما تكون صفراء أو حمراء، يُشاهَد الدماغ وهو يضيء بظهور نقاط أو بقع مضيئة في أماكن مختلفة، الأمر الذي يشبه شجرة عيد الميلاد الحقيقية. يحدد اختصاصي الأشعة الدارات التي تنشط بتنشيط الحركة أو الفكرة المطلوبة.

كل دماغ فريد من نوعه

الدماغ غير ناضج إلى حد كبير عند الولادة، ويعتمد نمو الوصلات أو المشابك العصبية، أي نقاط الاتصال بين عصبونين، على المحفزات الخارجية والتعلم إلى حد كبير. تعتمد قدرات العصبونات على اتصال المشابك العصبية، وهي نتوءات صغيرة تتلامس فيها زوائد العصبونات. تخيل أنه يوجد حوالي 30 تريليون مشبك عصبي في دماغ إنسان بالغ. وتكون أقصى سرعة لتكون هذه الوصلات بين الشهر السابع من الحمل والسنة الرابعة من العمر، إذ يتكون أكثر من مليون وصلة كل ثانية. لذلك، إن كل دماغ فريد من نوعه، أي أن نمو الوصلات خاص بكل فرد، ويعتمد على المحفزات والتعلم الذي يحصل عليه. لنأخذ مثال دارات الرؤية التي تتطور منذ الولادة حتى سن9 أشهر. إذا حرم الطفل من التحفيز البصري خلال هذه الفترة فيمكن أن يعاني من عجز بصري قد يستمر حتى مرحلة البلوغ.

التعلم المفرط

لكل عمر أفضل نافذة للتعلم. فالمهارة الحركية والمشي في العامين الأولين، ثم اللغة، ثم قدرات التجريد، وأخيرًا نمو الدماغ العاطفي حتى بداية مرحلة البلوغ. لذلك، يمكن أن تكون قدرات التعلم بلا حدود إذا استمر تحفيز الشبكات العصبونية. وهكذا، اكتشف علماء البيولوجيا العصبية في الثمانينيات آليات تكوين الخلايا العصبونية. وإذا كان التخلق الأولي للنسيج العصبوني يمتد من الجنين حتى مرحلة البلوغ عندما يصل الدماغ مرحلة النضج، فإن نمو العصبونات الجديدة لدى البالغين يستمر بمعدل عشرات الآلاف يوميًا، وهذا هو التخلق الثانوي للنسيج العصبوني. لذا فإن الدماغ يتغير، ويجدد نفسه طوال فترة حياته. وهنا أيضًا يأتي التصوير بالرنين المغناطيسي ليظهر لنا ذلك.

دماغ عازف الكمان الذي ينمو إذا دربته

عندما يتدرب رافع الأثقال، من الواضح أن عضلات ذراعيه تكتسب تدريجيًا حجمًا يزيد من قوتها. حسنًا، إن الشيء نفسه يحدث في الدماغ. إذا تكررت إيماءة حركية كثيرًا، وبشكل منتظم، فإن الشبكة العصبونية التي تتحكم في الإيماءة سوف تضم المزيد من العصبونات، الأمر الذي سوف يخلق المزيد من الوصلات فيما بينها، والذي يزيد من عدد الشعيرات الدموية أيضًا. وهذا ما يسميه علماء البيولوجيا العصبية لدونة الدماغ. دُرست هذه الظاهرة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي لدى الموسيقيين البالغين الذين يعزفون على الكمان منذ سن 12. ففي أدمغة هؤلاء الموسيقيين، يزداد حجم المادة البيضاء في المناطق المتأثرة بحركة الأصابع الرشيقة مقارنةً بغير الموسيقيين، الأمر الذي يدل على زيادة في عدد الألياف العصبية في الشبكات المعنية. وخلاصة القول، حتى يكون رأسك كبير الحجم، ينبغي عليك أن تتدرب!

نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الخاص بالدماغ

اكتشف عالم الأعصاب في لندن جون أوكيف (John O’Keefe) في منطقة صغيرة من دماغ الفأر تُسمى الحُصين، وجود شبكة من مليون عصبون “مكاني” تنشط عندما يتحرك الحيوان في بيئته. سوف تشكل هذه العصبونات خارطة معرفية حقيقية للأماكن التي حُفِظت. وهكذا، إن الفضاء الذي نستكشفه يتحول إلى شبكة مكانية في الدماغ، وهي أشبه بنظام عالمي مصغر لتحديد المواقع (GPS). فالحصين يرسم خرائط حقيقية للأماكن. وتظل البطاقة محفوظة مع مرور الوقت لأشهر عدة. وعندما درست عالمة الأعصاب إليانور ماجواير (Eleanor Maguire) في عام 2000 الحصين لدى سائقي سيارات الأجرة اللندنية، الذين يخضعون لتدريب مكثف لمدة سنتين لحفظ شوارع لندن بهدف الحصول على رخصة، برهنت هذه العالمة أن الحصين لدى أولئك السائقين أكبر حجمًا وأكثر نموًا من حصين معظم السائقين الآخرين، وأن هذه الزيادة في الحجم تتناسب مع عدد سنوات الخبرة.

أين يقع مقر الذكاء؟

يُعد تعريف كارل بيريتر (Carl Bereiter) أحد أفضل تعريفات “الذكاء”؛ فهو ما تفعله عندما لا تعرف كيفية التصرف. ويصف عالم النفس الأمريكي هوارد جاردنر (Howard Gardner) ثمانية أشكال متميزة من الذكاء، إذ يرى أن مجموعات عدة من الشبكات العصبونية تنشط في كل شكل من الأشكال المقابلة لتنفيذ قدرة عقلية محددة. وتتعلق هذه الأشكال الثمانية باللغة، والحساب، والذكاء المكاني، والأذن الموسيقية، والمهارة اليدوية، والتعاطف، والنقد الذاتي، والذكاء الطبيعي. ويشير ريتشارد هاير (Richard Haier) من جامعة إيرفين (Irvine) إلى وجود العديد من الخطوات المتتابعة لحل مشكلة معينة:

1. جمع المعلومات.
2. ترميز البيانات وتجريدها.
3. وضع الفرضيات التي تؤدي إلى حل واحد أو أكثر.
4. تقييم الخطر التي ينطوي عليها اختيار الحل.

وبالطبع، لدى كل منا مهارات مختلفة: على سبيل المثال، سوف نكون أكثر استعدادًا للعمل اليدوي من حفظ لحن موسيقي، اعتمادًا على تجربتنا وتعلمنا وقدراتنا الفطرية.

عبقرية الأرقام والحس المواكب

في الواقع، يعاني أبطال الذاكرة عامة من اضطراب دماغي نادر، الحس المواكب. وتؤثر هذه الظاهرة في 2ا% من السكان تقريبًا. وتؤدي إلى اندماج تلقائي وغير طوعي لحاستين أو أكثر. على سبيل المثال، يُقرن كل رقم بين 1 و10 بشكل ولون مختلف. تمنح هذه القدرة العقلية غير العادية الأفراد الموهوبين بالحس المواكب ذاكرة رقمية استثنائية. وترتبط بتعديل توجيه الوصلات العصبونية أثناء الحمل. ويُعد دانيال تاميت (3اDaniel Tammet) أحد هؤلاء العباقرة الأحياء. فقد تمكن في عام 2004 من تحطيم الرقم القياسي لعد ثابت الرياضيات π إلى 22,514 رقمًا عشريًا خلال خمس ساعات!

كيف يعمل غسيل الدماغ؟

الشرايين مرنة وتخضع لحركات طفيفة التمدد والانكماش مع كل نبضة من نبضات القلب. تُدلك هذه الحركات الدماغ، وتُسهل دوران السائل الذي يحيط به ويحميه، أي السائل الدماغي الشوكي (ما يعادل كوبًا من الماء في الرأس). ومع ذلك، يزيل هذا السائل نفايات الدماغ، ويشمل ذلك الببتيد أميلويد (peptide amyloide)، وهو مادة تتراكم بشكل مفرط في دماغ المرضى الذين يعانون من مرض الزهايمر. وفضلا عن ذلك، ينقبض الدماغ قليلًا في الليل إذا كان النوم من نوعية جيدة فيتخلص من فضلاته بشكل أفضل. في الختام، تذكر هذه النصيحة: حافظ على شرايينك في حالة جيدة. من وظائف الدماغ الإدراك الحسي الذي يربطنا بقوة ببيئتنا. ويؤدي البقاء في الظلام وفي صمت تام حتمًا إلى معاناة الدارات العصبونية. فيا لروعة الحواس المتمثلة في السمع، والبصر، واللمس، والشم، والتذوق. لننطلق إذن في استكشاف مآثر أعضاء حواسنا المدهشة.