قلبك لديه دماغه الخاص [وهو معقد بشكل مدهش] – ترجمة* محمد جواد آل السيد ناصر الخضراوي

Your Heart Has Its Very Own Brain – And It’s Surprisingly Complicated
(Mike McRae – بقلم: مايك ماكراي)

قبل وقت طويل من ولادتنا، ترتعش أنسجة القلب وتتشنج بإيقاع لا يتوقف إلا في ساعتنا الأخيرة.

إنها وظيفة ميكانيكية لدرجة أنه قد يغفر لنا إذا تجاهلنا تعقيدها. ومع ذلك، فإن كل انقباضة تعتبر بمثابة نغمة موسيقي، تُعزف بحماس أو لطف تحت إشراف بنية من الأعصاب مدفونة أسفل الطبقات الخارجية للقلب.

والمعروف باسم الجهاز العصبي داخل القلب، كان من المفترض أن تكون هذه المسارات مجرد نقطة توقف للمعلومات التي تنتقل من أجزاء من الدماغ والحبل الشوكي.

وقد كشف علماء من معهد كارولينسكا في السويد وجامعة كولومبيا في الولايات المتحدة الآن عن مستوى مذهل من التعقيد بين الخلايا العصبية التي تغلف قلب سمكة الزيبرا^[1]، مما يتحدى النظريات القائمة حول كيفية الحفاظ على نبض العضو في الحيوانات مثلنا.

ويقول عالم الأعصاب البروفيسور كونستانتينوس أمباتزيس من معهد كارولينسكا، الذي قاد الدراسة: “يلعب هذا ‘الدماغ الصغير‘ دورًا رئيسيًا في الحفاظ على ضربات القلب والتحكم فيها، على غرار الطريقة التي ينظم بها الدماغ الوظائف الإيقاعية مثل الحركة والتنفس”.

ولجزء كبير من التاريخ، كان يُعتقد أن نشاط القلب يحكم نفسه، ويصدر نبضاته الثابتة تحت تأثيره الخاص الذي زعمت العديد من الثقافات أنه جوهر الحياة نفسها.

وأعطى عالم التشريح الألماني ألبريشت فون هالر في القرن الثامن عشر استقلال القلب منظورًا جديدًا، حيث زعم في نصه الموجز عن علم وظائف الأعضاء أن القلب لديه “تهيج جوهري” ناتج عن الدم الذي يدخل إليه.

وفي القرن التاسع عشر، تم العثور على حزم من الأعصاب تسمى العقد العصبية في قلوب الضفادع، ثم في قلوب البشر، والتي سرعان ما تم فهمها على أنها تؤدي دور “منظم ضربات القلب”، الذي يتحكم في معدل الانقباضات العضلية.

وكان ذلك بمثابة بداية قرون من التحقيق في قدرة القلب الثابتة على الحفاظ على النبض، حيث ناقش العلماء مدى تحكم الجهاز العصبي المركزي في النبض.

واليوم، يُعتقد أن الدماغ يسيطر على وظيفة القلب من خلال فرعيه – الجهاز السمبثاوي^[2] “القتال أو الهروب” والجهاز الباراسمبثاوي^[3] “الراحة والهضم”.

ويدير هذا من خلال مسارات عصبية متعددة تربط ألياف عضلات القلب المتشنجة بالعقد العصبية الطرفية، والتي ترتبط بدورها بحزم من الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي، والتي تعدل النبض من بعيد استجابةً للمحفزات الكيميائية والضغط.

ونظراً لتدقيق أجيال من العلماء، فليس من المدهش فقط أن يستمر الجدل حول تأثير الدماغ، بل إن هناك الكثير الذي لا يزال يتعين اكتشافه حول بنية القلب.

وقد استخدم البروفيسور أمباتزيس وفريقه مزيجاً من الوسم المناعي، ورسم صورة الحمض النووي الريبي للخلايا الفردية، وتحليل الخصائص الكهربائية للخلايا العصبية التي تنسج عبر أنسجة القلب لتطوير خريطة مفصلة للجهاز العصبي داخل القلب لقلب سمكة الزيبرا.

وقد اكتشف الباحثون تنوعاً كبيراً في أنواع الخلايا، بما في ذلك مجموعة فرعية من الأعصاب التي تشبه الخلايا العصبية المولدة للأنماط المركزية في الجهاز العصبي المركزي، والمسارات التي تحكم كل شيء من مضغ الطعام إلى المشي إلى القذف.

وعلى الرغم من أن البشر والأسماك الزرد يفصل بينهما مئات الملايين من السنين من التطور، فإن وظائف القلب والأوعية الدموية لديهم متشابهة بشكل مدهش، مما يعني أن معظم الفقاريات تشترك في هذه المسارات العصبية.

وإذا أخذنا في الاعتبار المعرفة الموجودة، فمن المرجح أن قلوب الفقاريات لديها “دماغ” أكثر تطوراً مما أدركه أي شخص، ويتكون من جهاز تنظيم ضربات القلب الذي يدفع القلب إلى العمل ومدير وسط تنظيمي يأخذ الإشارات من الجهاز العصبي المركزي قبل أن يقرر كيف يجب أن يستجيب القلب.

ويقول البروفيسور أمباتزيس: “لقد فوجئنا برؤية مدى تعقيد الجهاز العصبي داخل القلب. إن فهم هذا النظام بشكل أفضل يمكن أن يؤدي إلى رؤى جديدة لأمراض القلب والمساعدة في تطوير علاجات جديدة لأمراض مثل عدم انتظام ضربات القلب”.

وبعيدًا عن رسم خط واضح بين القلب والدماغ، تطرح النتائج أسئلة جديدة حول كيفية اختلاف تلك الإشارات مع المرض والنظام الغذائي والنشاط، مع إمكانية الكشف عن أهداف جديدة للعلاجات التي يمكن أن تبقي القلب ينبض لسنوات قادمة.

*تمت الترجمة بتصرف

ملحوظة: نُشر هذا البحث في مجلة نيتشر كوميونيكيشنز، الرابط: Decoding the molecular, cellular, and functional heterogeneity of zebrafish intracardiac nervous system | Nature Communications.

المصدر:

https://www.sciencealert.com/your-heart-has-its-very-own-brain-and-its-surprisingly-complicated

الهوامش:

[1] سمكة الزرد “دانيو ريريو” (Danio rerio) هي سمكة مياه عذبة تنتمي إلى عائلة الأسماك الصغيرة “سايبريندي” (Cyprinidae) من رتبة “سيبرينيفورمز” (Cypriniformes). موطنها الأصلي جنوب آسيا، وهي سمكة أحواض شعبية، تُباع غالبًا تحت الاسم التجاري “زيبرا دانيو” [zebra danio] (وبالتالي غالبًا ما يطلق عليها “سمكة استوائية” على الرغم من أنها استوائية وشبه استوائية). سمكة الزرد هي كائن نموذجي مهم للفقاريات ويستخدم على نطاق واسع في البحث العلمي، وخاصة علم الأحياء التنموي، وأيضًا وظيفة الجينات، وعلم الأورام، وعلم التشوهات الخلقية، وتطوير الأدوية، وخاصة التطوير ما قبل السريري. كما أنها ملحوظة بقدراتها التجديدية، وقد تم تعديلها من قبل الباحثين لإنتاج العديد من السلالات المعدلة وراثيًا. المصدر ويكيبيديا

[2] يستخدم الجهاز العصبي السمبثاوي مواد كيميائية تسمى النواقل العصبية للتواصل. على وجه التحديد، هذه المواد الكيميائية هي النورإبينفرين والأدرينالين والأستيل كولين. المصدر:  https://my.clevelandclinic.org/health/body/23262-sympathetic-nervous-system-sns-fight-or-flight

[3] الجهاز العصبي الباراسمبثاوي هو جزء من جهاز الانسان العصبي اللاإرادي. ويمكن أن نطلق عليه الجهاز العصبي “التلقائي”، لأنه مسؤول عن العديد من الوظائف التي لا يتعين على الانسان التفكير فيها للتحكم فيها. ويمكن أن يشمل ذلك التحكم في معدل ضربات القلب، وضغط الدم، والهضم، والتبول والتعرق، من بين وظائف أخرى. يعمل الجزء الباراسمبثاوي من الجهاز العصبي اللاإرادي على موازنة الجهاز العصبي السمبثاوي، الذي يتحكم في استجابة الجسم “للقتال أو الهروب”، ويساعد الجهاز العصبي الباراسمبثاوي في التحكم في استجابة الجسم أثناء أوقات الراحة. المصدر: ://my.clevelandclinic.org/health/body/23266-parasympathetic-nervous-system-psns