خاتمة

يمكن للأنواع المختلفة من المرونة أن تعمل على نحوٍ منفصل أو بشكل جماعي، ويُستخدم كلٌّ منها في مناطقَ محدَّدة من الدماغ وفي أوقاتٍ معينة، أو متى ما دعت الحاجة إليها، لضمان نمو الدماغ بشكل سليم، والحفاظ على أداء الدماغ للوظائف اليومية، والتكيف مع البيئة من خلال التعلم والخبرة. ومع ذلك، تقل القدرة على المرونة بصفة عامة مع التقدُّم في العمر. يكون الدماغ في أكثرِ حالاته مرونةً أثناء النمو والطفولة المبكرة حين يكون شديد الحساسية للمحفِّزات البيئية من كل نوع، وتقل هذه المرونة مع التقدُّم في العمر؛ مما يزيد من صعوبة التعلم تدريجيًّا. يساعد هذا في تفسير السبب في أنَّ طفلًا يبلغ من العمر ست سنوات يستطيع الحياة بصورة طبيعية تمامًا بعد إجراء عملية جراحية يُزال فيها نصف الدماغ بأكمله، لكنَّ الشخص البالغ لا يستطيع ذلك، إضافةً إلى تفسير السبب في أنَّ الأطفال الذين يتعلمون لغةً ما في سن صغيرة أو الموسيقيين الذين يتعلمون العزفَ على آلة موسيقية، تظهر في أدمغتهم تغيراتٌ بنيوية أكثر ممن تعلموا لاحقًا.¹

فلنأخذ المايلين على سبيل المثال، وهو النسيج الدهني الذي تُنتجه الخلايا الدبقية القليلة التغصن في الدماغ، وتُفرزه خلايا شوان في النظام العصبي المحيطي. تحتوي كل خلية دبقية قليلة التغصن على بضعة امتدادات تشكِّل صفيحةً مسطحة من المايلين، وكلٌّ منها يلف نفسَه حول جزء صغير من ليفة محورية واحدة. وبهذا، تُعزَل المَحاور المفردة في الدماغ من خلال أجزاء صغيرة كثيرة من المايلين، تنشأ هذه الأجزاء في العديد من الخلايا الدبقية القليلة التغصن المختلفة، ويفصل بينها أطوال صغيرة من الألياف العارية التي تُسمى بُعقد رانفير. يسرع هذا الترتيب من توصيل النبضات العصبية على طول الألياف، وذلك بالسماح لها بالقفز من عقدة إلى أخرى.²

بالرغم من هذا، يشير الآن عددٌ متزايد من الأبحاث التي تُجرى على الحيوانات إلى أنَّ إعادة توزيع المايلين يمكن أن تحدث على نطاقاتٍ زمنيةٍ أقصرَ كثيرًا. فعلى سبيل المثال، يؤدي تدريب الفئران البالغة لفترة وجيزة على الجري على عجلة دوَّارة، إلى تسارعٍ مؤقت في إنتاج الخلايا الدبقية القليلة التغصن في الدماغ، وتؤدي إعاقة هذا النمو الخلوي الجديد إلى منع الحيوانات من إتقان المهارة الجديدة.³ وتوضِّح بعض الأبحاث الجديدة الأخرى أنَّ إفراز الناقل العصبي ينظِّم عدد أغطية المايلين التي تكوِّنها الخلايا الدبقية القليلة التغصن المفردة، وأنَّ الخلايا القليلة التغصن تفضِّل لف المايلين الحديث التشكيل حول المحاور النشطة كهربيًّا؛ مما يشير إلى إمكانية إعادة توزيع المايلين على نحوٍ يتوقف على النشاط. ويمكن للتغيرات القصيرة المدى في توزيع المايلين أن تؤثِّر في التزامن بين المناطق البعيدة في الدماغ، وهي خاصية تتَّضح أهميتها بازدياد في معالجة المعلومات.^4،5

ما يزال العلماء غير متَّفِقين على عدد أنواع العَصَبونات المختلفة الموجودة في الدماغ، وتُصنَّف أنواع الخلايا بطرقٍ مختلفة، لكن ثَمة اتفاق عام على أنَّ هوية الخلية العصبية تبقى ثابتةً فور وصولها إلى مرحلة البلوغ. بالرغم من ذلك، توضِّح الأبحاث المنشورة خلال السنوات القليلة الماضية أنَّ هوية العَصَبونات قد تتغيَّر هي أيضًا. ثَمة اعتقاد بأنَّ معظم الخلايا العصبية تطلق ناقلًا كيميائيًّا عصبيًّا واحدًا؛ لذا يمكن تصنيفها على أنها «خلايا دوبامينية» أو «خلايا جابا»، أو خلايا «الجلوتامات»، وذلك وفقًا لنوع الناقل العصبي الذي تستخدمه. لكن الواضح الآن أنَّ بعض الخلايا العصبية على الأقل تستطيع استخدام أكثرَ من ناقلٍ عصبي واحد، والأكثر إثارة للدهشة أنَّ الخلايا العصبية الناضجة تستطيع تغيير الناقل العصبي الذي تستخدمه؛ فتحول مشابكها العصبية الاستثارية إلى تثبيطية، والعكس أيضًا صحيح.⁶

من الممكن أيضًا تصنيف الخلايا العصبية وفقًا لخواصها الكهربية. فيعتقد الباحثون على سبيل المثال أنَّ خلايا السلة، وهي الخلايا العصبية البينية التي تتحكم في نهاية الفترة الحرِجة في القشرة البصرية، يمكن أن توجد بأنواعٍ مختلفة يصل عددها إلى ٢٠ نوعًا، يُعَد الأشهر منها: الخلايا «السريعة الاستجابة» والخلايا «البطيئة الاستجابة»، ويستند هذا التصنيف إلى أساس الإطار الزمني لاستجابتها. ومع ذلك، يتضح أنَّ هذه الخلايا تستطيع التبديل ذهابًا وإيابًا بين سرعة الاستجابة وبطئها، وفقًا لنشاط الخلايا العصبية. يبدو أنها تُعدَّل على الدوام بما يتلاءم مع نشاط شبكة الخلايا العصبية، وأنها تغيِّر من خواص إطلاقها استجابةً لذلك من خلال بروتين يدخل النواة وينظِّم التعبير عن قنوات البوتاسيوم، التي تحدِّد معدل الإطلاق. يشير هذا إلى أنَّ عشرين نوعًا مختلفًا من خلايا السلة هي نوع واحد على ما يبدو في واقع الأمر، وأنها تتحول على طولِ طيفٍ من السلوك القائم على النشاط. تكوِّن خلايا السلة شبكاتٍ تعدِّل نشاط شبكة الخلايا العصبية؛ ومن ثَم يمكن لهذه الآلية المتمثلة في تغيير الهوية أن تؤثِّر بدرجة ملحوظة في ديناميكيات مجموعات الخلايا العصبية من خلال تغيير النسبة بين الخلايا السريعة الاستجابة والبطيئة الاستجابة داخل شبكة محددة من الخلايا العصبية.⁷

وبسبب هذا التنوع في الآليات، لم يعرِّف علماء الأعصاب المرونة العصبية تعريفًا كاملًا حتى الآن، ولا يوجد لها نظرية عامة حتى الآن أيضًا. لا يزال لدينا الكثير من الأسئلة. فعلى سبيل المثال: هل ترتبط الأنواع المختلفة من المرونة العصبية على نحوٍ ما بآليات أساسية شائعة؛ فتؤدي أي خبرة محدَّدة إلى تحفيز مجموعة من التغيرات المترابطة في مستويات متعددة من المنظومة؟ أم توجد حالات يمكن لنوعٍ محدَّد من المرونة العصبية أن يحدث فيها بصورة مستقلة عن الأنواع الأخرى؟ تُعَد الإجابة عن هذه الأسئلة أمرًا صعبًا؛ فبينما يستطيع الباحثون استخدام المجاهر لفحص التغيرات الخلوية في أدمغة حيوانات التجارب، والتصوير العصبي لرؤية التغيرات البنيوية الكبيرة النطاق في البشر، فهم لا يستطيعون (حتى الآن) القيام بتحليل متزامن للتغيرات على مستويات متعددة في المنظومة.⁸

إنَّ علماء الأعصاب يأمُلون في نهاية المطاف أن يتمكنوا من رأب الصدع بين الأحداث الجزيئية والسلوك وعمليات التفكير، وفهم كيفية ارتباطها أحدها بالآخر. بمرور الوقت، يتضح بازديادٍ أنَّ الدماغ شبكة واحدة شاسعة تحتوي على العديد من مئات «المراكز» الثرية بالعلاقات فيما بينها، وثَمة مَبالغُ ضخمة ومجهودات تُخصَّص في الوقت الحالي لتصوير اتصالات الدماغ على مستويات متعددة. على النطاقات الصغيرة، يبدو أنَّ اتصالات الدماغ تتغير باستمرار، لكنها تبدو أكثر استقرارًا بدرجةٍ كبيرة على النطاقات الأكبر. بالرغم من ذلك، فحتى البنى التي تبدو مستقرة، مثل سبل المادة البيضاء الطويلة النطاق، تكون عرضة هي أيضًا كما رأينا للتغيرات التي تحدث على فترات زمنية طويلة.⁹

بناءً على هذا إذَن، فمع أنَّ تغيرات المرونة التي تحدث استجابةً لفقدان حاسة البصر أو السمع موثقةٌ على نحو جيد (انظر الفصل الأول)، يصف الباحثون في بعض الأحيان مرضى لا تحدث لديهم هذه التغيرات. فمؤخرًا على سبيل المثال، وصف فريق من علماء النفس في الولايات المتحدة حالةَ المريض إم الذي كان كفيف البصر منذ سن الثالثة حتى السادسة والأربعين. وفي عام ٢٠٠٠، خضع لجراحة زراعة قرنية وخلايا جذعية، أدَّت إلى استعادة حاسة البصر في إحدى عينَيه. وكشفت الفحوصات التي أُجريَت في العامَين التاليين لإجراء الجراحة أنه كان ما يزال مصابًا بدرجةٍ كبيرة من الغمش مع ذلك، وحتى بعد عشر سنوات ظلت قدرته على تمييز الأشياء والوجوه ضعيفة للغاية.¹⁰