كشف خبايا الجهاز العصبي
استكشف الشبكة المشحونة كهربائياً والمكونة من بلايين الخلايا التي تنسق أفكارك ومشاعرك وأفعالك من الرأس إلى أخمص القدمين
يمكن للإشارات الكهربائية
المتحركة عبر العصبونات
أن تنتقل بسرعات تصل
إلى 120 م/ثانية.
البشر معقدون تعقيدا رائعا. مقارنة بكثير من الكائنات وحيدة الخلية على كوكبنا، يُعد البشر مخلوقات فائقة عملاقة. وتزخر أجسادنا بتريليونات الخلايا التي تعمل على تجميع وحفظ طيف من الأنسجة والأعضاء والعظام المتخصصة. وتشكل هذه معاً كائناً واحداً يمشي ويتحدث ويفكر ويُحس. لم يكن بالإمكان أن يوجد هذا التعقيد الاستثنائي إلا من خلال مركز تنسيق يراقب ويتحكم في تصرفات شكلنا البشري. ونشير إلى مركز التنسيق هذا بالجهاز العصبي .Nervous system
يتكون الجهاز العصبي من الدماغ Brain والحبل الشوكي Spinal cord وحزم من الأعصاب التي تربطهما بسائر الجسم، وهي شبكة واسعة وكثيفة من الخلايا. جماعياً، تتمثل وظيفتها بتبادل المعلومات ونقلها عبر النبضات الكهربائية، مما يمنحنا قوة الفكر والعمل. انشغل العديد من المفكرين البارزين في العصور الهيلينية القديمة، والحضارات القديمة في معظم أنحاء اليونان، بتعقيدات التفكير البشري، وتساءلوا باستمرار لاختبار فهمنا لأنفسنا ومكاننا في العالم الطبيعي. لكن بعض العلماء، مثل عالم التشريح اليوناني غالينوس،Galen اهتموا بأفكارنا من الناحية المادية إضافة إلى الفلسفية، وقرروا الخوض في تشريح الخنازير بحثاً عن العضو الذي يمكننا من التفكير. من خلال دراساته، جمع غالينوس أدلة على أن الدماغ هو مركز الفكر والعمل والذاكرة.
إضافة إلى الدفاع عن الدماغ باعتباره حلقة الوصل بالجسم، اكتشف غالينوس في خنازيره أيضاً أليافاً عصبية تنتشر إلى الخارج من الدماغ إلى محيط أجسادها. حتى أنه ذهب إلى أبعد من ذلك فاكتشف أن هذه الأعصاب ليست كلها متشابهة، بل تنقسم إلى أعصاب حسية Sensory nerves تستقبل الإشارات وأعصاب حركية Motor nerves تنقل التعليمات. بعد سنوات عديدة، لكن ليس بعده بزمن طويل، عمد علماء التشريح في عصر النهضة في إيطاليا إلى تقطيع وتشريح الأدمغة البشرية لتوسيع معرفتنا بهذا العضو. اكتشفوا مناطق متخصصة مثل الجسر ،Pons الذي يعمل كقنطرة تربط بين مناطق الدماغ الأخرى، و(تحت المهاد) ،Hypothalamus الذي اكتُشف لاحقاً أنه يتحكم في إفراز الهرمونات.
في إنجلترا في القرن التالي، استنتج توماس ويليس Thomas Willis أن الدماغ يتحكم في الأفعال الإرادية واللاإرادية. بدأ العلماء برسم خريطة لشبكة الجهاز العصبي، لكن كيفية انتقال الإشارات حول تلك الشبكة لم يتضح إلا بعد أن خرج بنجامين فرانكلين Benjamin Franklin في عاصفة رعدية حاملاً مفتاحاً معدنياً وطائرة ورقية. بعمله هذا، أجرى تجربة أدت إلى اكتشاف الكهرباء. سمح هذا للعلماء بإعادة النظر في كيفية تلقي أعصابنا للإشارات وتبادلها، مما ألهم في النهاية إميل دوبوا-ريمون Emil du Bois-Reymond لإثبات أن الكهرباء هي القناة التي يتم من خلالها تبادل المعلومات في مساراتنا العصبية.
كشفت الأبحاث التي استمرت لقرون الطريق السريع للخلايا، الذي تمر عبره الإشارات الكهربائية للتحكم في أفعالنا، لكن الإشارات الكيميائية مطلوبة أيضاً. فلا تلمس العصبونات Neurons بعضها البعض كطريق متصل، بل تفصل بينها فجوات صغيرة من الماء المحتوي على ذرات أو أيونات مشحونة. تُعرف هذه الفجوات بالمشتبكات العصبية ،Synapses والتي تعمل كجسر بين العصبونات (الخلايا العصبية) Neurons وبمجرد وصول الإشارة إلى نهاية العصبون، عند المحور العصبي ،Axon تُفرز مركبات تسمى النواقل العصبية .Neurotransmitters تعبر هذه النواقل الجسر وترتبط بالتغصنات -Dendrites وهي مستقبلات الإشارات بين العصبونات المتجاورة. ويحفّز هذا العصبون التالي ”لإطلاق“ إشارته الكهربائية الخاصة. فعلى الرغم من حدوث هذا العبور بين كل عصبون، تسمح البنية المذهلة للجهاز العصبي بإرسال الإشارات عبر الجسم في جزء من الثانية.
على الرغم من أننا نفهم الآن الكثير عن التنظيم الأوسع للأعصاب والطريقة التي تعمل بها على مستوى الخلية الواحدة، لا يزال الجهاز العصبي يحتفظ بكثير من الألغاز التي يتعين علينا حلها.
بقلم: جيمس هورتون
