كيف تؤثر “ضوضاء” أدمغتنا على سلوكنا – ترجمة عدنان احمد الحاجي

How the “noise” in our brain influences our behavior
التباين العصبي يوفر أساسًا ضروريًا لكيف ندرك محيطنا ونتعامل معه: من هو أكثر قدرة على تكييف تبايناته العصبية مع مقتضيات المهام الموكلة اليه،  يكون أداؤه أفضل.

نشاط الدماغ العصبي غير منتظم، ويتغير من لحظة إلى الأخرى (اللحظي). حتى الآن، يُعتقد أن هذه “الضوضاء” [النشاط الدماغي سابق الذكر] الجلية ناتجة عن تغيرات طبيعية عشوائية أو خطأ في القياس. ومع ذلك، فقد أثبت باحثون من معهد ماكس بلانك للتنمية البشرية أن هذا التباين العصبي قد يفتح لهم نافذة فريدة على وظائف الدماغ. في ورقة استشرافية (Perspective article) جديدة نُشرت في مجلة نيرون (Neuron) (انظر 1)، يجادل المؤلفون بأن الباحثين بحاجة إلى التركيز أكثر على التباين العصبي للفهم الكامل لكيف ينبثق السلوك من الدماغ.

عندما يقوم علماء الأعصاب بدراسة الدماغ، يبدو أن نشاطه يختلف باستمرار. في بعض الأحيان يكون النشاط مرتفعًا أو يكون منخفضًا، أو يكون منتظمًا / إيقاعيًا أو غير منتظم. في حين احتساب متوسط ​​نشاط الدماغ كان بمثابة طريقة مألوفة لتصور كيف يعمل الدماغ، الأنماط التي على ما يبدو أنها عشوائية وغير منتظمة في الإشارات العصبية غالبًا ما تُهمل. اللافت للنظر أن عدم الانتظام في النشاط العصبي يظهر بغض النظر عما جرى تقييمه سواء أكانت خلايا عصبية مفردة أو مناطق الدماغ بأكملها. الأدمغة تظهر دائمًا على أنها “ضوضائية” [من ناحية النشاط] ، مما يدفع إلى التساؤل عما قد يكشفه هذا التباين في النشاط العصبي اللحظي عن وظيفة الدماغ.

ضمن مجموعة من الدراسات على مدى السنوات العشر الماضية، قام باحثون من مجموعة الديناميات العصبية للتطورات التي تحدث على مدار حياة / عمر الشخص (Lifespan Neural Dynamics Group) (تختصر ب LNDG، انظر 2) في معهد ماكس بلانك للتنمية البشرية ومركز ماكس بلانك للطب النفسي الحاسوبي وأبحاث الشيخوخة بدراسة “ضوضاء” الدماغ بشكل منهجي ، تبين أن التباين العصبي له تأثير مباشر على السلوك. في ورقة استشرافية جديدة منشورة في مجلة نيرون (Neuron) (انظر 1)، تسلط مجموعة (LNDG) بالتعاون مع جامعة لوبيك (Lübeck) الضوء على ما يُعد الآن دليلًا جوهريًا يدعم فكرة أن التباين العصبي يمثل بُعدًا رئيسيًا، لكنه لم يحصل على التقدير اللازم الذي يستحقه،  لفهم العلاقة بين الدماغ والسلوك. “تستطيع الحيوانات والناس بالفعل التكيف بنجاح مع مقتضيات البيئة، ولكن كيف يمكن لهكذا نجاح سلوكي (للتعريف، راجع 3) أن يبرز في مواجهة التباين العصبي؟ يقول ليونارد واشكي، المؤلف الأول للورقة وزميل ما بعد الدكتوراه في (LNDG): “نحن جادلنا أن على علماء الأعصاب أن يتفهموا أن السلوك قد ينبثق بسبب هذا التباين العصبي، لا بالرغم منه”.

تجسد دراسة (LNDG) الأخيرة المنشورة في مجلة (eLife) العلاقة المباشرة بين التباين العصبي والسلوك (4). نشاط أدمغة المشاركين قيست بواسطة تخطيط كهربية الدماغ (EEG) بينما كانوا يستجيبون لأهداف بصرية باهتة. عندما طُلب من المشاركين اكتشاف أكبر عدد ممكن من الأهداف المرئية، زاد التباين العصبي بشكل عام ، في حين تم التنظيم بالانقاص (حيث تقوم الخلية بتخفيض مكوناتها من البروتين والرنا، بحسب ما ورد في 5) عندما طُلب من المشاركين تجنب الأخطاء. بشكل حاسم، أولئك الذين كانوا أكثر قدرة على تكييف تبايناتهم العصبية مع مقتضيات المهام الموكلة اليهم، كان أداؤهم أفضل في القيام بالمهمة. “كلما كان الدماغ قادرًا على تنظيم (ضوضائه) بشكل أفضل ، كلما كان أفضل في معالجته الاجرائية للمعلومات غير المعروفة والتفاعل معها. الطرق التقليدية لتحليل نشاط الدماغ تتجاهل ببساطة هذه الظاهرة برمتها”. كما يقول نيلز كلوسترمان، زميل ما بعد الدكتوراه في (LNDG) ، والمؤلف الأول لهذه الدراسة والمؤلف المشارك للورقة المنشورة في مجلة نيرون (1).

تواصل مجموعة (LNDG) إثبات أهمية التباين العصبي للسلوك البشري الناجح في سلسلة من الدراسات القائمة. سواء طُلب من المرء التعرف على (تمييز) وجه ما،  أو تذكر شيء ما، أو ايجاد حل لمهمة معقدة ، فإن القدرة على تعديل التباين اللحظي تبدو مطلوبة لتحقيق الأداء المعرفي / الادراكي الأمثل.

“لقد شاهد علماء الأعصاب هذه (الضوضاء) في الدماغ على مدى عقود لكنهم لم يفهموا ما تعنيه. مجموعة متنامية من الدراسات أجرتها مجموعتنا البحثية (LNDG) ومجموعات أخرى سلطت الضوء على أن التباين العصبي قد يكون بالفعل بمثابة إشارة لا غنى عنها للنجاح السلوكي في حد ذاته. مع تزايد توافر الأدوات والأساليب لقياس التباين العصبي، نحن متحمسون حيث أصبحت مثل هذه الفرضية الآن قابلة للاختبار بشكل مباشر”، كما يقول دوغلاس غاريت (Douglas Garrett)، كبير الباحثين وقائد مجموعة ال (LNDG) (انظر 6).  في المراحل التالية من بحثها ، تخطط المجموعة لدراسة ما إذا كان يمكن تحسين السلوك والتباين العصبي الى المستوى الأمثل من خلال تحفيز الدماغ أو التدريب السلوكي أو استخدام الأدوية.

مصادر من داخل وخارج النص:
1- https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(21)00045-3?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0896627321000453%3Fshowall%3Dtrue
2- https://www.douglasdgarrett.com/
3- “السلوك البشري هو القدرة الكامنة والصادرة (عقليًا وجسديًا واجتماعيًا) للأفراد أو الجماعات البشرية للاستجابة للمثيرات الداخلية والخارجية طوال حياتهم. في حين أن السمات المحددة لشخصية الفرد ومزاجه ووراثياته (جينتكس) قد تكون أكثر اتساقًا، فإن السلوكيات الأخرى تتغير مع تنقل المرء في مراحل حياته – أي منذ الولادة وحتى المراهقة والبلوغ”. ترجمناه من نص ورد على هذا العنوان: https://en.wikipedia.org/wiki/Human_behavior
4- https://elifesciences.org/articles/54201
5- “في علم الأحياء وفي سياق إنتاج الكائن للنواتج الجينية، التنظيم بالإنقاص هو عملية تقوم فيها الخلية بتخفيض كمية المكونات الخلوية -مثل الرنا والبروتين– وذلك استجابة لمنبه خارجي، في المقابل تسمى العملية العكسية التي تزيد فيها الخلية كمية هذه المكونات بالتنظيم بالزيادة”.  مقتبس من نص ورد على هذا العنوان:  https://ar.wikipedia.org/wiki/تنظيم_بالإنقاص_وتنظيم_بالزيادة
6- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053811920303232?via%3Dihub

المصدر:
https://www.mpib-berlin.mpg.de/press-releases/noise-brain-behaviour