المُقدّمة
الدماغ لا شيء إن لم يكن التواصل. الخلايا العصبية هي صناديق الدردشة لهذا الجهاز التخاطبي، وهي تتحدث مع بعضها البعض عن طريق تبادل نبضات كهربائية باستخدام رسل كيميائية تسمى الناقلات العصبية. ومن خلال تكرار هذه العملية مليارات المرات في الثانية، يقوم الدماغ بتحويل مجموعات من المواد الكيميائية إلى أفعال وذكريات وأفكار منسقة.
يدرس الباحثون كيفية عمل الدماغ من خلال التنصت على تلك المحادثة الكيميائية. لكن الخلايا العصبية تتحدث بصوت عالٍ وفي كثير من الأحيان، لدرجة أنه إذا كانت هناك أصوات أخرى أكثر هدوءًا، فقد يكون من الصعب سماعها.
في معظم فترات القرن العشرين، اتفق علماء الأعصاب إلى حد كبير على أن الخلايا العصبية هي خلايا الدماغ الوحيدة التي تنشر الإشارات الكهربائية. وكان يُعتقد أن جميع خلايا الدماغ الأخرى، التي تسمى الخلايا الدبقية، تؤدي أدوارًا داعمة بحتة. ثم، في عام 20، ظهرت ظاهرة غريبة: الباحثون ملاحظ خلية نجمية، وهي نوع فرعي من الخلايا الدبقية، تستجيب للغلوتامات، الناقل العصبي الرئيسي الذي يولد النشاط الكهربائي.
وفي العقود التي تلت ذلك، توصلت فرق البحث إلى أدلة متضاربة، حيث ذكر البعض أن الخلايا النجمية تشير إلى ذلك، في حين رد آخرون بأنهم لا يفعلون ذلك بالتأكيد. وظهر الخلاف في المؤتمرات وفي مراجعة بعد مراجعة من الأدلة. بدا الجانبان غير قابلين للتوفيق.
ورقة جديدة نشرت في الطبيعة يقدم البحث الذي تم إجراؤه في سبتمبر أفضل دليل حتى الآن على قدرة الخلايا النجمية على إرسال الإشارات، وقد تم جمعه على مدى ثماني سنوات من قبل فريق شارك في رئاسته أندريا فولتيرا، وهو زائر لأعضاء هيئة التدريس في مركز ويس للهندسة الحيوية والعصبية في جنيف بسويسرا. تتضمن الدراسة دليلين رئيسيين: صور الغلوتامات المتدفقة من الخلايا النجمية، والبيانات الجينية التي تشير إلى أن هذه الخلايا، التي يطلق عليها اسم الخلايا النجمية الجلوتاماتيرجية، لديها الآلية الخلوية لاستخدام الغلوتامات بالطريقة التي تعمل بها الخلايا العصبية.
تساعد الورقة أيضًا في تفسير عقود من النتائج المتناقضة. ولأن بعض الخلايا النجمية فقط يمكنها أداء هذه الإشارة، فإن كلا طرفي الجدل على حق، إلى حد ما: تعتمد نتائج الباحث على الخلايا النجمية التي أخذ عينات منها.
قال كريستوفر دولا، أستاذ علم الأعصاب في جامعة تافتس والذي يدرس الإشارات النجمية ولم يشارك في العمل الجديد: "هذه الدراسة رائعة جدًا لأنها تقدم تفسيرًا لسبب وجود هاتين الجزأين من البيانات وتعارضهما". "أنا أميل إلى شرائه."
يفتح هذا الاكتشاف احتمال أن تشكل بعض الخلايا النجمية جزءًا أساسيًا من دوائر الدماغ. وقال فولتيرا: "لقد توصلنا أكثر فأكثر إلى فكرة أن هناك مشاركة لجميع أنواع الخلايا في وظيفة الدماغ". "إنه أكثر تكاملا بكثير مما كان يعتقد من قبل."
شبكة تواصلية
الاسم الشامل "glia" - من الكلمة اليونانية التي تعني "غراء" - لجميع خلايا الدماغ التي ليست خلايا عصبية، مثل الخلايا النجمية، ينقل وجهة نظر العلماء الأولية بأن هدفها الرئيسي هو الحفاظ على الخلايا العصبية معًا. ومع ذلك، منذ الوصف الأول للخلايا النجمية في عام 1865، اكتشف الباحثون ذلك يمكنهم فعل المزيد. لسبب واحد، لديهم مستقبلات الغلوتامات، والتي يستخدمونها للكشف عن الناقلات العصبية الزائدة وتنظيفها في المساحات المحيطة بالخلايا العصبية.
الأمر الأقل وضوحًا هو ما إذا كان بإمكانهم استخدام الغلوتامات لتوليد إشارة كهربائية بمفردهم. في عام 1994، الباحثون الخلايا النجمية المحفزة في طبق ورأيت أن الخلايا العصبية القريبة تبدو وكأنها تستجيب من خلال الاستعداد لإرسال إشارة. وفي عام 1997، فولتيرا وزملاؤه لاحظت العكس: استجابت الخلايا النجمية للفئران لنداءات الخلايا العصبية بموجات متذبذبة من جزيء الإشارة الكالسيوم. في الفترة من عام 2000 إلى عام 2012، نشر الباحثون أكثر من 100 ورقة بحثية تقدم أدلة لصالح قدرة الخلايا النجمية على التواصل عبر المشابك العصبية.
لكن آخرين تساءلوا عن كيفية جمع هذه الأدلة وتفسيرها. في عام 2014، على سبيل المثال، الباحثون اكتشف أن نموذج الفأر الرئيسي كان معيبًا، مما يثير تساؤلات حول الدراسات السابقة التي استخدمت تلك الفئران.
وفي هذه الأثناء، كانت النظرة إلى الخلايا النجمية تتطور، وبدأ العلماء في اعتبارها مشاركين نشطين في معالجة المعلومات في الدماغ. في حين أن الخلايا العصبية وتشعباتها المتفرعة غالبا ما يتم تصويرها على أنها أشجار، فإن الخلايا النجمية تشبه إلى حد كبير الفطريات، وتشكل حصيرة منسوجة بإحكام تغطي الدماغ وتشارك المعلومات بين الأجزاء المكونة له. بهذه الطريقة، يبدو أن الخلايا النجمية تشكل شبكة منسقة تؤثر على نشاط الخلايا العصبية. على سبيل المثال، في عام 2016، أثناء إجراء أبحاث علم الأعصاب في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو، كيرا بوسكانزر اكتشف يمكن للخلايا النجمية الفأرية أن تحث الخلايا العصبية القريبة على الدخول في حالة نوم إيقاعي عن طريق تنظيم الغلوتامات.
قال بوسكانزر، الذي يعمل الآن في شركة Arcadia Science الناشئة في مجال التكنولوجيا الحيوية: "إن الأمر لا يشبه خلية فردية تقوم بعملها الخاص، بل يشبه إلى حد كبير جزءًا من فريق كامل من الخلايا تعمل معًا".
ومع ذلك، هناك فرق بين التخلص من الغلوتامات وتوليد الإشارات فعليًا. يعتقد فولتيرا أن بعض الخلايا النجمية قادرة على القيام بالأمر الأخير. ولكن لإثبات ذلك، كان بحاجة إلى دليل على أن الخلايا النجمية يمكنها إرسال إشارات ولديها الأدوات المناسبة للقيام بذلك بطرق ذات صلة وذات معنى.
فئة جديدة من خلايا الدماغ
استفاد فولتيرا من نهج جديد لدراسة الدماغ: تسلسل الحمض النووي الريبي (RNA) لخلية واحدة، والذي يأخذ لمحة سريعة عن المجموعة الكاملة من الجينات النشطة في الخلايا الفردية عبر الأنسجة. ومن خلال البحث في ثماني قواعد بيانات لخلايا قرن آمون في الفئران، حدد تسع مجموعات من الخلايا النجمية، تتميز بنشاطها الجيني. قامت الخلايا النجمية الموجودة في واحدة - واحدة فقط - من المجموعات بنسخ البروتينات المعروفة بتورطها في تخزين الناقلات العصبية، وإطلاقها، ونقلها باستخدام الحويصلات، كما يحدث في الخلايا العصبية. ولم تكن الخلايا موزعة بالتساوي عبر منطقة الدماغ، أو حتى عبر دوائر محددة.
لمعرفة ما إذا كان لدى الأشخاص هذه الخلايا، قام فولتيرا وفريقه بالبحث في ثلاث قواعد بيانات لخلايا الحصين البشرية عن نفس توقيعات البروتين التي شاهدوها في الخلايا النجمية لدى الفئران. ظهرت التوقيعات في مجموعات البيانات الثلاث.
ومع ذلك، كانت تلك البيانات الجينية لا تزال دليلاً غير مباشر. كان فولتيرا بحاجة إلى إظهار الإشارات أثناء العمل. وقام هو وفريقه بمحاكاة إشارة عصبية إلى الخلايا النجمية في شرائح من دماغ الفأر، والتقطوا صورًا للجزيئات التي أطلقتها الخلايا النجمية. استجابت بعض الخلايا النجمية - وليس كلها - بالغلوتامات. وعندما منع الباحثون الخلايا النجمية من استخدام الحويصلات، لم تعد الخلايا قادرة على إطلاق الغلوتامات.
بالنسبة لفولتيرا، كان الدليل واضحا. "كنا على حق. وقال: "هناك خلايا نجمية تطلق الغلوتامات". "لكننا كنا مخطئين أيضًا، لأننا اعتقدنا أن جميع الخلايا النجمية تطلق الغلوتامات".
وقال ديمتري روساكوف، أستاذ علم الأعصاب في جامعة كوليدج لندن، والذي لم يشارك في هذا العمل، إن النتائج تقلب بشكل شبه مؤكد الفهم الحالي للطريقة التي يتواصل بها الدماغ. ولكن بأي طريقة هو سؤال مفتوح.
إن معرفة أن الخلايا النجمية يمكنها الإشارة هي الخطوة الأولى فقط. هذه الحقيقة لا تجيب على كيفية استجابة المشابك العصبية للغلوتامات النجمية. ولم تحدد الوظائف التي تتطلب إشارات الخلايا النجمية بدلاً من الخلايا العصبية أو بالإضافة إليها. وهو لا يفسر لماذا تحتوي بعض مناطق الدماغ على عدد أكبر من الخلايا النجمية الجلوتاماتيرجية أكثر من غيرها، أو لماذا تستخدم مجموعة فرعية هذه الوظيفة بينما لا تفعلها بقية المناطق.
وبدلا من ذلك، مثل كل الاكتشافات الجديدة، فإنها تطرح أسئلة جديدة على العلم للإجابة عليها.
وقال روساكوف: "لدينا مجموعة كبيرة من الأدلة". "الآن أنت بحاجة إلى نظرية لتجميع كل ذلك معًا."
كوانتا تجري سلسلة من الدراسات الاستقصائية لخدمة جمهورنا بشكل أفضل. خذ خاصتنا مسح قارئ علم الأحياء وسيتم إدخالك للفوز مجانا كوانتا بضائع.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.quantamagazine.org/these-cells-spark-electricity-in-the-brain-theyre-not-neurons-20231018/
- :يكون
- :ليس
- ] [ص
- $ UP
- 100
- 1994
- 2000
- 2012
- 2014
- 2016
- المرتبة الرابعة
- a
- القدرة
- من نحن
- حسابي
- في
- اكشن
- الإجراءات
- نشط
- نشاط
- إضافة
- مميزات
- بعد
- متفق عليه
- الكل
- تقريبا
- أيضا
- من بين
- an
- و
- آخر
- إجابة
- تظهر
- ظهر
- نهج
- هي
- المناطق
- حول
- AS
- At
- جمهور
- BE
- لان
- كان
- قبل
- البداية
- يعتقد
- أفضل
- أفضل
- ما بين
- المليارات
- التكنولوجيا الحيوية
- الجسدي
- على حد سواء
- كلا الجانبين
- دماغ
- خلايا الدماغ
- لكن
- يشترى
- by
- الكلسيوم
- كاليفورنيا
- تسمى
- دعوات
- CAN
- قادر على
- خلايا
- مركز
- قرن
- بالتأكيد
- مادة كيميائية
- كريستوفر
- فئة
- واضح
- الزملاء
- كلية
- تأتي
- التواصل
- إكمال
- إجراء
- المؤتمرات
- متضارب
- نظر
- تأسيسي
- جدال
- محادثة
- تحادثي
- رائع
- منسق
- استطاع
- فضولي
- حالياًّ
- البيانات
- مجموعات البيانات
- قواعد البيانات
- عقود
- قطعا
- وصف
- بكشف أو
- فرق
- اكتشف
- اكتشاف
- طبق
- متميزه
- وزعت
- do
- لا
- فعل
- يطلق عليها اسم
- كهرباء
- ظهرت
- الهندسة
- أدخل
- دخل
- أساسي
- حتى
- بالتساوي
- دليل
- المتطورة
- مثال
- فائض
- التبادل
- شرح
- تفسير
- حقيقة
- صالح
- النتائج
- الاسم الأول
- معيب
- تدفق
- في حالة
- النموذج المرفق
- فرانسيسكو
- مجانا
- تبدأ من
- وظيفة
- وظائف
- جمعت
- توليد
- يولد
- توليد
- وراثية
- جنيف
- الدبقية
- حصلت
- اللغة اليونانية
- كان
- الثابت
- يملك
- he
- سماع
- يساعد
- له
- عقد
- كيفية
- لكن
- HTTPS
- الانسان
- فكرة
- محدد
- if
- صور
- in
- يشمل
- فرد
- معلومات
- في البداية
- بدلًا من ذلك
- المتكاملة
- إلى
- المشاركة
- IT
- انها
- القفل
- معروف
- إلى حد كبير
- أقل
- مثل
- لندن
- يعد
- آلية
- مجلة
- الرئيسية
- ذات مغزى
- ذكريات
- بضائع
- ربما
- نموذج
- جزيء
- الأكثر من ذلك
- أكثر
- كثيرا
- الاسم
- الطبيعة
- حاجة
- بحاجة
- الخلايا العصبية
- علم الأعصاب
- جديد
- المعاهد الوطنية للصحة
- لا
- لا شى
- الآن
- of
- غالبا
- on
- ONE
- فقط
- جاكيت
- يفتح
- or
- أخرى
- أخرى
- لنا
- خارج
- على مدى
- الخاصة
- ورق
- أوراق
- جزء
- المشاركون
- مشاركة
- أجزاء
- مجتمع
- إلى
- نفذ
- ظاهرة
- قطعة
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- لعبت
- يطرح
- إمكانية
- إعداد
- الهدايا
- قبل
- عملية المعالجة
- معالجة
- البروفيسور
- دليل
- بروتين
- البروتينات
- إثبات
- ويوفر
- نشرت
- بحت
- غرض
- وضع
- كوانتماجازين
- سؤال
- وردا على سؤال
- الأسئلة المتكررة
- رفع
- RAT
- قارئ
- منطقة
- تنظيم
- الافراج عن
- صدر
- ذات الصلة
- التقارير
- تطلب
- بحث
- الباحثين
- الرد
- الاستجابة
- REST
- النتائج
- حق
- RNA
- الأدوار
- قال
- نفسه
- سان
- سان فرانسيسكو
- رأى
- قول
- علوم
- العلماء
- الثاني
- انظر تعريف
- بدا
- بدت
- رأيت
- إرسال
- إحساس
- سبتمبر
- التسلسل
- مسلسلات
- خدمة
- باكجات
- مشاركة
- إظهار
- أصناف جانبية
- سيجنل
- إشارات
- التوقيعات
- هام
- منذ
- النوم
- لقطة
- So
- بعض
- المساحات
- شرارة
- تحدث
- محدد
- بدء التشغيل
- الولايه او المحافظه
- خطوة
- لا يزال
- تخزين
- دراسات
- دراسة
- دراسة
- جناح
- داعمة
- سويسرا
- نقاط الاشتباك العصبي
- أخذ
- يأخذ
- حديث
- فريق
- فريق
- من
- أن
- •
- من مشاركة
- منهم
- then
- نظرية
- هناك.
- تشبه
- هم
- شيء
- هؤلاء
- على الرغم من؟
- فكر
- ثلاثة
- عبر
- طوال
- بإحكام
- مرات
- إلى
- سويا
- استغرق
- أدوات
- نقل
- الأشجار
- حقا
- اثنان
- أنواع
- فهم
- جامعة
- جامعة كاليفورنيا
- تستخدم
- مستعمل
- يستخدم
- استخدام
- بواسطة
- المزيد
- * أصوات
- وكان
- أمواج
- طريق..
- طرق
- we
- الويب
- ويب بي
- كان
- ابحث عن
- متى
- سواء
- التي
- في حين
- من الذى
- كامل
- لماذا
- سوف
- كسب
- مع
- كلمة
- للعمل
- عامل
- أعمال
- خاطئ
- سنوات
- حتى الآن
- أنت
- زفيرنت