نموذج جديد لدراسة قدرة الدماغ على التعلم

الدماغ عبارة عن "آلة عضوية" معقدة تتميز بعدد لا يحصى من التشابكات العصبية تجتازها نبضات كهربائية، سعى العلماء طويلًا لفهمها واختبارها، إذ يبقى السؤال الأساس: كيف يتعلم الدماغ؟

وفقًا لتقرير موقع "sciencepost.fr" العلمي نشر الأسبوع الماضي، أكد باحثون من جامعة "مونتريال" على دراسة "ملكة التعلم" التي تميز الكائنات الحية، إذ تركز الدراسة المنشورة في مجلة "Nature" على الخلايا الهرمية للقشرة المخية الحديثة "néocortex" المسؤولة عن الاحتفاظ بالمعلومات.

مِمَّ يتكون الدماغ؟

يتكون الدماغ من "100 مليار خلية عصبية" موزعة في 4 مناطق متميزة، هي: "الفص الجداري، والفص القذالي، والفص الصدغي، والفص الجبهي"، إذ تبدو تلك الخلايا العصبية كشجرة، والمشابك والروابط بين تلك الخلايا العصبية، بمثابة أوراق الشجرة.

إنهاء "ديناميكيات الكالسيوم"

تمثل اللدونة "المرونة" المشبكية، إحدى وظائف الجهاز العصبي الضرورية للحفظ على الذاكرة، فهي القادرة على إنشاء وقطع الاتصالات "العصبونية"، إذ تسمح "اللدونة" للدماغ بالتعافي من بعض الآفات وتأخير الأمراض التنكسية العصبية.

وحسب التقرير، فقد ركز فريق من الباحثين من كندا على "اللدونة المشبكية" القائمة على الكالسيوم، وباستخدام نموذج حاسوبي جديد، تمكن العلماء من اكتساب فهم أفضل للتغير "المشبكي" الذي تسببه الخلايا الهرمية، والتي تشكل 80% من القشرة المخية الحديثة النابعة من خاصية واحدة "ديناميكية الكالسيوم".

وقال الباحثون بحسب التقرير "لا ندّعي أن البيانات التجريبية المتاحة كافية لفرض النموذج الجديد بشكل كامل أو إثبات صحة قوته التوقعية.. قد تكون التجارب الأخرى مفيدة لاختبار توقعات النموذج وصقل فرضياته".

الدماغ موضوع بحث 

ويشير القائمون على الدراسة إلى إجراء قياسات مخبرية على شرائح من أدمغة القوارض، إذ تبين اعتماد "اللدونة المشبكية" بشكل حاسم على ديناميكيات إطلاق الناقل العصبي وتدفق الكالسيوم ما بعد المشبكي العصبي "postsynaptic"، ويمكن أن ينتج تركيز من الكالسيوم غير الفسيولوجي تغييرات "مرنة قابلة للتشكل" لا تمثل قواعد التعلم الحقيقية في الجسم الحي.

علاوة على ذلك، فإن نمذجة العلماء الجديدة للدماغ ستسمح للمجتمع العلمي إحراز تقدم فعال في فهم الدماغ.

ويعد تطوير وتحسين نموذج اللدونة إجراءً مكلفًا من الناحية الحسابية، متجاوزًا قدرات أي مركز عمل نمطي، ومع ذلك، لا ينبغي أن تكون إعادة تحسين النموذج ملزمة لمعظم الباحثين الراغبين في استخدام نموذج "اللدونة" في دراساتهم الخاصة.

وتظل دراسة الدماغ مجال اكتشاف واسع، يستدعي مجالات بحث انتقائية، ناهيك عن أن العلماء وجدوا أخيرًا درجة حرارة أعلى بكثير مما كان متوقعًا في جهاز تفكيرنا.