العلماء يكتشفون "عصبون الجدة" بعد طول انتظار

 في الستينيات، اعتقد بعض علماء الأعصاب أن خلية دماغية واحدة تسمى "عصبون الجدة" ستضيء فقط عند رؤية وجه جدتك.

وعلى الفور تقريبا، بدأ علماء الأعصاب في رفض النظرية - جادلوا بأن خلية عصبية واحدة لا يمكن أن تتوافق مع فكرة أو شخص واحد.

وبعد أكثر من 50 عاما، أظهر بحث جديد على القرود أن "الخلايا العصبية للجدات" قد تكون موجودة بعد كل شيء. وفي دراسة نُشرت في 1 يوليو في مجلة Science، وجد الباحثون منطقة صغيرة من دماغ القرد لا تستجيب إلا للوجوه المألوفة. وما يصل إلى ثلاثة أضعاف عدد خلايا الدماغ في هذه المنطقة، استجابت للوجوه المألوفة مقارنة بالخلايا غير المألوفة.

وتتبع الدراسة بحثا يظهر أن أجزاء معينة من الدماغ البشري تستجيب لفئات معينة، بما في ذلك منطقة واحدة مخصصة أساسا للوجوه. حتى أن إحدى الدراسات وجدت أن الخلايا العصبية الفردية في أجزاء مختلفة من الدماغ تستجيب فقط لمشاهير ومعالم معينة. ولكن القليل من الدراسات وجدت أي جزء من الدماغ يتفاعل بشكل خاص مع الوجوه المألوفة.

وعلى الرغم من أن البحث الجديد لم يحدد الخلايا الفردية المخصصة لشخص واحد، فإن خلايا الدماغ التي وجدها الباحثون تشترك في بعض الصفات الحاسمة مع "عصبون الجدة" المفترض.

وقال وينريش فرايوالد، أستاذ علم الأعصاب والسلوك بجامعة روكفلر في مدينة نيويورك، الذي قاد البحث الجديد: "بمعنى ما، يمكنك القول إنها خلايا عصبية للجدة. لديها هذا المزيج الفريد من الرؤية والذاكرة".

وفحص الباحثون القطب الصدغي، وهي منطقة غير مفهومة جيدا بالقرب من الجزء السفلي من الدماغ، والتي حددها فرايوالد والمعدة الرئيسية للدراسة صوفيا لاندي، زميلة ما بعد الدكتوراه في جامعة واشنطن في سياتل، على أنها واحدة من مجالين قد يكونان متورطين في دراسة مألوفة.

وفي الدراسة الجديدة، استخدم الباحثون التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) لمسح أدمغة اثنين من قرود الريسوس أثناء فحصهم لصور وجوه قرد وبشر مختلطة ببعض الصور الأخرى. وخدم مسح الدماغ كدليل حتى يتمكن الباحثون من وضع أقطاب كهربائية في منطقتين من أدمغة القرد - واحدة في القطب الصدغي والأخرى في منطقة أخرى من الدماغ تستجيب للوجوه بشكل عام، لكن البحث السابق اقترح أنه لن يميز بالضرورة بين مألوفة وغير مألوفة.

ومكّنت هذه الأقطاب الكهربائية الباحثين من مراقبة نشاط خلايا الدماغ الفردية في المنطقتين. وأضاءت خلايا الدماغ في كلتا المنطقتين عندما عُرضت على القرود صورا لوجوه قرد وبشر. ولكن خلايا القطب الصدغي فقط هي التي تميزت بين الخلايا المألوفة وغير المألوفة: عندما رأت القردة صورا لأصدقائها وأقاربها، أضاءت خلايا القطب الزمني هذه ثلاث مرات أكثر مما كانت عليه عندما عُرضت صور غير مألوفة للقرود. وبالكاد استجابت هذه الخلايا العصبية للوجوه الأخرى، بما في ذلك الوجوه البشرية المألوفة وغير المألوفة وكذلك الوجوه غير المألوفة للقرود.

ويتعارض هذا الاكتشاف مع الحكمة السائدة في علم الأعصاب. بشكل عام، يعتقد العلماء أن مناطق مختلفة من الدماغ يجب أن تتواصل مع بعضها البعض لمعالجة المعلومات. ولكن هذا البحث يشير إلى أن "هذه منطقة واحدة، وهي موجودة لهذا الغرض الوحيد - التعرف على الأشخاص الذين نعرفهم.

وقام الباحثون أيضا بإخفاء صور الوجوه بدرجات متفاوتة ليروا كيف يمكن أن تختلف استجابات الدماغ. وفي منطقة معالجة الوجه العامة، استجابت المزيد من الخلايا تدريجيا للصور حيث أصبح أكثر وضوحا أنها وجوه، لكن الاستجابة من خلايا القطب الصدغي كانت مختلفة. ولكن بمجرد أن وصل الوضوح إلى عتبة معينة، استجابت العديد من الخلايا العصبية دفعة واحدة للوجوه المألوفة. ويعتقد الباحثون أن هذا التأثير يتوافق مع لحظة التعرف على وجه مألوف.

وعندما قام الباحثون بقياس سرعة استجابة الخلايا، فوجئوا بعدم وجود فرق كبير بين المنطقتين. واستجابت منطقة معالجة الوجه العامة، والتي يبدو أنها تتفاعل فقط إذا كانت الصورة وجها، للوجوه في الوقت نفسه تقريبا حيث استجابت الخلايا في منطقة القطب الزمني للوجوه المألوفة فقط.

ويأتي البحث الجديد، على الرغم من كونه رائدا من نواح كثيرة، مع قيود، حيث أجري على القرود، وليس البشر. ومع ذلك، يلاحظ فرايوالد أن قرود الريسوس، باعتبارها الرئيسيات الاجتماعية للغاية، هي أفضل نماذج حيوانية لاستخدامها في دراسة مثل هذه، ويُعتقد أن لديها معالجة التعرف على الوجوه مشابهة جدا للإنسان.

ولا يعرف الباحثون أيضا كيف يتم إرسال معلومات الوجه بالضبط إلى منطقة القطب الزمني هذه. ولا يعالج القطب الصدغي الرؤية بشكل مباشر أو يخزن الذاكرة طويلة المدى، ولأنه لا توجد مسارات معروفة بين القطب الصدغي وهذه الأجزاء الأخرى من الدماغ، فإن المسار الذي قد تسلكه المعلومات للوصول إلى هناك ما يزال غير معروف.

وقال فرايوالد إن البصيرة يمكن أن تساعد في النهاية الأشخاص الذين لا يستطيعون التعرف على الآخرين. وعلى سبيل المثال، الأشخاص المصابون بالخرف وأولئك الذين ولدوا بعمى التعرف على الوجوه، أو "عمى الوجوه"، لا يستطيعون أحيانا التعرف على الأصدقاء المقربين أو حتى أفراد الأسرة.

ولاحظ فرايوالد أيضا أن التعرف على الشخص ليس تجربة بصرية بحتة، أو حتى حسية. وقال: "هناك أيضا صفة عاطفية تقريبا، مثل "هاه، أعرف هذا الشخص". ونعتقد أن هذا هو ما أشعلته هذه المنطقة، ولكن يجب أن يكون هناك الكثير من المشاركة فيه".

قد يهمك ايضًا:

علماء صينيون يصممون واجهة لاسلكية بين الدماغ والحاسوب

إليك ما يحدث للجسد والدماغ بعد سهر الليل كله دون نوم