علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
تخيل أنك قدحت ولّاعة (تستعمل عادة لإشعال السجائر). لو لم ترى الشعلة ، فستحاول بشكل طبيعي مرة ثانية. إذا لم تشتعل بعد المحاولة الثانية من القدح ، فسوف تكرر عملك مراراً وتكراراً إلى أن يتم ذلك. في النهاية ، سترى الشعلة وستعرف أن ولاعتك تعمل. لكن ماذا لو لم يحدث ذلك؟ كم طول المدة التي ستحاول فيها قدح ولاعتك حتى تقرر الإستسلام في النهاية؟
حياتنا اليومية مليئة بمعضلات القرار هذه والريب (عدم اليقين). علينا أن نختار من بين الخيارات باستمرار ، سواء إتخذنا قرارات إعتيادية جداً – هل يجب أن أواصل قدح هذه الولاعة ؟ – أو خيارات مغيرة للحياة – يجب أن أترك هذه العلاقة (التي تربطني بالآخر)؟ يمكننا إما الإستمرار في عمل ما إعتدنا عمله بالفعل ، أو المخاطرة بخيارات غير مستكشفة (مجهولة) يمكن أن تكون أكثر قيمة.
يميل بعض الناس بشكل طبيعي إلى إستغلال المزيد من الفرص ، في حين يفضل البعض الآخر التمسك بما يعرفونه أنه الأفضل. ومع ذلك ، فإن التحلي بالفضول والإستكشاف أمر أساسي بالنسبة للإنسان والحيوان لمعرفة أفضل السبل لإستغلال الموارد كالماء أو الغذاء أو المال. عندما كنت أنظر إلى برج بيليم Belém Tower- وهو رمز للإكتشافات البحرية العظيمة للبرتغال – من نافذة مكتبي ، تساءلت غالبًا ما الذي يدفع الناس لاستكشاف المجهول وما يدور في خلدهم عند تقييم الإيجابيات والسلبيات لتجربة شيء جديد. للإجابة على هذه الأسئلة ، معاً مع الدكتور زاكاري مينين وفريقه من إخصائي الأعصاب ، نبحث في كيف يتعامل الدماغ مع الشك عند إتخاذ قرارات.
من القرار إلى الفعل
على الرغم من أن القرارات التي نتخذها تؤثر بشكل كبير على حياتنا اليومية ، كيف نتداولها ونلتزم بها هي عملية معقدة لا نفهمها إلا بشكل جزئي. هذا الموضوع تمت دراسته بشكل كبير من وجهات نظر سلوكية ethological (طباعية) ونظرية (١) وقد بدأ علماء الأعصاب بكشف العديد من مناطق الدماغ التي تساهم في حل المعضلات والعمل عليها (٢). ومع ذلك ، ما زلنا بعيدين عن أن نكون قادرين على فهم المسار الملتوي (المتعرج) من القرار إلى العمل ، لأنه حتى أكثر القرارات دنيوية تشمل العديد من مناطق الدماغ والتفاعلات التعاونية بين العديد من الخلايا (٣).
خذ على سبيل المثال الولّاعة . لإتخاذ قرار ما إذا كنت تريد الإستمرار في القدح ، يجب عليك أولاً أن تحصل على معلومات: هل يوجد شعلة أو لا توجد؟ سيؤدي ذلك إلى تنشيط المناطق داخل الدماغ المسؤولة عن معالجة المعلومات الحسية مثل الرؤية أو اللمس. بعد ذلك ، قد تشعر بالرضا إذا رأيت الشعلة ، أو تُفاجأ لو لم ترها . هذا لأن هذه المعلومات الحسية يتم توصيلها إلى نظام المكافآت عندك. وبدورها ، فإن دائرة المكافأة ، التي تفرز جزيء الدوبامين ، ستساعد في تحفيز خيار فعلك التالي (٤).
لذا ، ماذا يجب أن تفعل بعد ذلك؟ حسنًا ، إذا رأيت الشعلة ، يمكنك الإستمرار في الضغط على الزر للحفاظ على بقائها مشتعلة. ولكن في حالة عدم وجود شعلة ، قد تبدأ في التساؤل عما إذا كانت حركة إصبعك على عجلة (الولاعة) كانت فعالة بما فيه الكفاية ، أو ما إذا كان غاز الولاعة قد نفد. قد تساعدك المناطق الأمامية من الدماغ ، والتي يعتقد أنها تتحكم في المهارات المعرفية مثل الفطنة وحل المشاكل ، في أخذ هذا الشك في الإعتبار. لو كنت تعتقد أن الولاعة لا تزال تحتوي على غاز ، سوف تقوم بالقدح مرة أخرى… ، هذه هي قشرتك الأمامية التي ستتحكم في إختيار مثل هذا الفعل الإرادي (٤).
وأخيرًا ، عليك أن تقرر مقدار الوقت الذي ترغب في قضائه في قدح الولاعة. هذا يعتمد على الأرجح على ما إذا كان لديك ولاعة أخرى جاهزة (في متناول يدك). كم أنت عنيد يمكن أن يُنظم للسيروتونين ، وهو مّعدًل عصبي neuromodulator مرتبط بالصبر (٥) والمثابرة (٦) حتى يستقبل (يواجه) مكافآت غير مؤكدة.
إعادة بناء اللغز العصبي
في مركز شامباليمود Champalimaud للمجاهيل في لشبونة ، طورنا مهمة بسيطة تحاكي تجربة قدح الولاعة . هنا الفئران تبحث عن الماء ولكن قطرات الماء أُُوصلت إليها بشكل متباعد زمانياً ، وأحيانًا بشكل عشوائي يصبح الماء مستنفذاً. هذا تماماً كالولاعة المتقلبة (المتقطعة) التي تعطي شعلة بشكل غير متسق إلى أن ينفد إحتياطي الغاز فيها فجأة.
في تجربتنا ، نراقب سلوك الفئران بعناية أثناء هذه المهمة لفهم مدى مثابرتها في البحث عن الماء ، وعندما تتخلى عن إستكشاف مكان آخر. باستخدام النماذج الحسابية ، تمكنا من تفسير الجوانب الرئيسية لعملية إتخاذ القرار هذه. وفقاً لزميلي لبيترو فيرتشي ، الذي طور النموذج:
“من خلال ترجمة عملية إتخاذ قرار صعب (على سبيل المثال ، بعد كم مرة فشل ينبغي عليّ التخلي (الترك) وتغيير الإستراتيجية؟) في بيئة طبيعية (البحث عن الطعام أو الماء) ، يمكننا دراسة الإدراك بالتوازي في الفئران والبشر. تماما كما هو الحال في السيناريو الطبيعي المكافئ ، يتلقى الحيوان العديد من المثيرات المختلفة (من لون الصندوق إلى رائحة من يقوم بالتجربة أو طعم الماء) ، ومعظمها لا علاقة له بإيجاد حل للمهمة. النمذجة الرياضية تخبرنا ما هي المتغيرات الهامة التي يجب على عينة التجارب تتبعها (مثل عدد المحاولات الفاشلة المتتالية). يمكننا بعد ذلك إختبار المناطق الدماغية التي تشفر تلك المعلومات وكيف “.
وبالتالي ، لإعادة بناء اللغز العصبي قطعة قطعة، فإننا نبحث عن هذه الآليات التفاعلية في دماغ الفأر. لإستقصاء نشاط مناطق مختلفة من الجهاز العصبي وكشف دورها كصانع قرار ، إستخدمنا تقنيات حديثة. على سبيل المثال ، تسمح لنا تقنية حديثة تسمى قياس شدة الضوء الليفي (٧) ، بالكشف عن إشارات صغيرة جدًا في جهاز المكافآت ، مثل إفراز الدوبامين ، حين تقوم الفئران بتجربة مكافآت الماء.
وبالمثل ، للإستماع على مستوى المحادثة بين الخلايا العصبية في مناطق أمامية متعددة ، إستخدمنا تقنية جديدة تسجل النشاط الكهربائي لمئات الخلايا العصبية في وقت واحد حينما تقوم الحيوانات بهذه المهمة. لأن هذه المقاربة تقدم دقة زمانكانية دقيقة ، لديها القدرة على مساعدتنا في تتبع كيف تنتقل المعلومات داخل الدماغ عندما يتشكل القرار. وأخيرًا ، المحولات (المبدلات) البصرية optical switches المشفرة جينياً ، وهي بروتينات حساسة للضوء تُسمى الأوبسينات opsins ، تُستخدم للتحكم في النشاط العصبي عن بُعد باستخدام ومضات ضوئية. تسمح لنا هذه الأداة القوية بالتحكم مباشرة في مجموعات مختارة من الخلايا ، كالخلايا العصبية التي تفرز السيروتونين ، ويجس تأثيراتها على السلوك. هذا يمكن أن يخبرنا لماذا بعض الحيوانات تتردد بينما الأخرى تبادر إلى العمل.
ما وراء المختبر
الرؤية الأفضل للآليات mechanisms العصبية التي تحكم خياراتنا يمكن أن تكشف عن الأسباب التي تجعل الشخص يستمر في فعل شيء بغض النظر عن الخطر. هكذا نزوع يمكن أن يؤدي إلى إختلالات معرفية مرتبطة بالإدمان والإضطرابات القهرية الأخرى. وهكذا ، فإن فهم العمليات العصبية التي تتحكم في التكيفات السلوكية يمكن أن يكون لها آثار (عواقب) هائلة على المجتمع.
من ناحية أخرى ، تعتبر عدم المثابرة في مواجهة الشدائد إحدى علامات الإضطرابات الإكتئابية. ومن المثير للإهتمام ، على الرغم من أن السيروتونين هو الغاية الرئيسيّة للأدوية المضادة للإكتئاب ، فإن وظيفته الدقيقة تبقى غامضة. من خلال إختبار دور آلية هذا الجزيء على تعديل القرارات والأفعال الإرادية ، نأمل أن نكشف عن دور أساسي جديد لهذا الجزيء يمكن أن يؤدي إلى إستراتيجيات علاجية مبتكرة.
على الرغم من أن عملنا بعيد كل البعد عن صورته الكاملة ، إلا أنه يمهد الطريق ، حجرًا واحدًا في كل مرة ، لكشف واحد من أعظم الأشياء الغامضة في علوم الأعصاب. قد تساهم الإجابات العلمية التي نكتسبها عن الأفعال التي نبدأها ذاتياً والقرارات قد تساهم في المناقشات الفلسفية كمسألة “الإرادة الحرة” (٨): من هو صانع القرار؟ دماغك؟
مصادر من داخل النص:
١-https://www.ncbi.nlm.nih.gov/m/pubmed/20345247/
٢-https://www.ncbi.nlm.nih.gov/m/pubmed/17600525/
٣-https://www.ncbi.nlm.nih.gov/m/pubmed/18182129/
٤-https://www.ncbi.nlm.nih.gov/m/pubmed/18708140/
٥-https://www.ncbi.nlm.nih.gov/m/pubmed/25601545/
٦-https://www.ncbi.nlm.nih.gov/m/pubmed/29520000/
٧-https://www.nature.com/articles/npp2014206/figures/1
٨-https://www.ncbi.nlm.nih.gov/m/pubmed/25746063/
المصدر الرئيسي: