أدمغة الأطفال حديثي الولادة منظمة بالفعل في خمس شبكات وظيفية تدعم الوظائف الغقلية
وجدت الدراسة تباينًا فرديًا له علاقة بالوراثيات
جامعة ولاية أوهايو
المترجم : عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم 109 لسنة 2022
Newborns’ brains already organized into functional networks
April 13,2022
The Ohio State University
بعد الولادة مباشرة، دراسة جديدة أثبتت أن الدماغ البشري منظم في شبكات تدعم الوظائف العقلية «العمليات الادراكية / المعرفية»، كالرؤية والانتباه والتفكير والإحساس[1] .
الصورة: لدى حديثي الولادة خمس شبكات وظيفية في الدماغ بينما لدى الراشدين سبع شبكات
أثبتت الدراسات السابقة أن لدى الراشدين [مرحلة الرشد تبدآ من عمر 20 سنة] سبع شبكات وظيفية كهذه في الدماغ. هذه الدراسة، وهي الأولى من نوعها التي اتخذت مقاربةً مفصلة ومعمقة لكامل الدماغ عند الأطفال حديثي الولادة، وجدت خمس من هذه الشبكات عاملةً منذ الولادة.
وبشكل حاسم، وجدت الدراسة أيضًا تباينات فردية في تلك الشبكات بين الأطفال حديثي الولادة، والتي قد يكون لها تداعيات على مدى تأثير الجينات في سلوك الراشدين.
”لا زال البشر يتساءل على مدى القرون الماضية عن سبب كونهم فريدين من نوعهم وعن دور البرمجة الجينية مقابل الخبرة المكتسبة طوال الحياة،“ كما قالت زينب سايجين Zeynep Saygin، كبيرة مؤلفي الدراسة والأستاذة المساعدة في قسم علم النفس في جامعة ولاية أوهايو. وقالت: ”تُظهر دراستنا تباينات في دماغ الطفل منذ ولادته والتي قد تكون لها علاقة ببعض الاختلافات السلوكية التي نشاهدها لدى الراشدين.“
الدراسة[2] ، التي نُشرت مؤخرًا في مجلة الصورة العصبية NeuroImage قادتها فيونا مولوي Fiona Molloy، طالبة الدراسات العليا في علم النفس في جامعة ولاية أوهايو.
حلل الباحثون فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لأدمغة 267 طفلًا حديثي الولادة، معظمهم بعمر أقل من أسبوع، الذين كانوا جزءً من مشروع تطوير ال كنكتوم Connectome البشري.[3] أُخضع جميع الرضع للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لمدة 15 دقيقة وهم نائمون.
تضمنت الدراسة تحليلاً لأصغر أجزاء الدماغ الممكنة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي - المسمى ب البكسل الحجمي / ثلاثي الأبعاد voxels[4] - لمعرفة مدى علاقة إشارات كل وحدة بكسل بوحدات البكسل الأخرى في الدماغ.
”يبقى الدماغ نشطًا وتتواصل أجزاء / مناطق الدماغ المختلفة مع بعضها البعض حتى في حال كوننا نائمين،“ قالت سايجين.
”تعرفنا على شبكات الدماغ وذلك بالبحث عن أجزاء / مناطق الدماغ التي لها أنماط نشاط متشابهة في نفس الوقت - على سبيل المثال عندما تنشط إحدى المناطق، تنشط الأخرى أيضًا، مما يدل على أن هاتين المنطقتين تتواصلان مع بعضهما بعض.“
أثبتت النتائج وجود خمس شبكات في الأطفال حديثي الولادة تشبه تلك الموجودة لدى الراشدين، وهي كما يلي: الشبكة البصرية[5] والشبكة الافتراضية default[6] والشبكة الحس حركية sensorimotor[7] وشبكة الانتباه البطني[8] والشبكة البصرية عالية المستوى[9] .
لدى الراشدين شبكتان إضافيتان غير موجودتين في أدمغة الأطفال حديثي الولادة وهما ما يلي: شبكة التحكم والشبكة الحوفية[10] . وأوضحت سايجين أن كلتاهما معنيتان بالوظائف ذات المستوى العالي[9] .
شبكة التحكم تمكِّن الراشدين من وضع الخطط لتحقيق الأهداف المستقبلية. الشبكة الحوفية معنية بالتنظيم الانفعالي «ضبط النفس».
”لدى الأطفال القليل من كل من التحكم المعرفي / الادراكي والتنظيم الانفعالي «ضبط النفس»، لذلك ليس من المستغرب أن هذه الشبكات لم تتطور بعد،“ كما قالت سايجين.
”لكن أحد الاحتمالات أن هذه الشبكتين موجودتان من الولادة ولكن تحتاجان فقط إلى صقل. لكن ليس هاتين ما وجدناه. هاتان الشبكتان ليستا موجودتين على الإطلاق ولابد أن تتطورا من خلال التجربة [الاكتساب]“.
قام الباحثون أيضًا بفحص الفروق الفردية «في كل من الأطفال» في شبكات الدماغ لحديثي الولادة الذين خضعوا للدراسة. وبينت النتائج أن شبكة الانتباه البطني كانت الأكثر تباينًا في هؤلاء الأطفال. هذه الشبكة معنية بتوجيه الانتباه إلى المنبهات / المثيرات الحسية المهمة التي يواجهها الانسان في المحيط، خاصةً الأشياء التي قد تكون غير متوقعة.
”تشير نتائجنا إلى أن شبكة الانتباه البطني هي السبب الثابت للتباين الفردي الموجود منذ الولادة وربما يستمر طوال العمر،“ كما قالت زينب.
لدى الراشدين، هذا التباين الفردي [من طفل لآخر] في تنظيم الشبكة له علاقة بالسلوك والاضطرابات العقلية المختلفة.
”شاهدنا فروقًا فرديةً «في كل طفل» في تنظيم الشبكات منذ الولادة، وقد يكون من المثير للاهتمام معرفة ما إذا تتنبأ هذه الاختلافات بالسلوك أو احتمال الإصابة باضطرابات نفسية في وقت لاحق من الحياة،“ كما قالت مولوي.
في تحليل آخر، استخدم الباحثون عينات أنسجة أدمغة بشرية حصلوا عليها من أطلس ألان للدماغ البشري Allan Human Brain Atlas لاستكشاف كيف يمكن ربط الاختلافات في شبكات الدماغ عند الأطفال حديثي الولادة بالاختلافات في التعبير الجيني - وهي عملية تنشيط الجينات.
وجدوا جينات متعددة من عينات أنسجة الدماغ التي ربما أدت إلى تنظيمات في شبكات دماغية معينة وجدوها في كل طفل من الأطفال حديثي الولادة الذين خضعوا للدراسة. ”قد تكشف هذه النتائج عن أساس جيني محتمل لسبب وجود هذه الاختلافات في شبكات الأطفال حديثي الولادة في دراستنا“ كما قالت.
الأبحاث المستقبلية ستتناول كيف تتطور هذه الشبكات بمرور الوقت لفهم دور البرمجة الجينية والخبرة المكتسبة، التي أدت إلى هذا التباين في هذه الشبكات، بصورة أفضل.
”نريد أن نفهم بشكل أكثر المسار التطوري لهذه الشبكات لمعرفة كيف تؤثر الجينات والخبرة المكتسبة في السلوك والمخرجات الصحية [التغيرات الصحية] المستقبلية“.
