المخ البشري .. أسرار واكتشافات

ذلك العضو القابع تحت الحراسة المشددة لعظام جماجمنا والأغلفة المحكمة من حوله, المخ, سيظل هدفًا لجولات الاستكشاف العلمي, التي تتطلع إلى حل ألغازه التي لا تنتهي.
أسرار المخ تتكشّف....قليلاً....قليلاً
تُرى هل يتمتع الأذكياء والموهوبون بأمخاخ تختلف عن أمخاخ البشر العاديين?
الحقيقة أن مثل هذا السؤال ليس جديدًا تمامًا, فمنذ وقت طويل شغل العلماء بفكرة ارتباط القدرات العقلية للإنسان بالتركيب التشريحي للمخ, وهي الفكرة التي كثيرا ما أدت إلى فحص أمخاخ العباقرة بعد موتهم للوقوف على أسرار تفوّقهم, وفي هذا المضمار جرى تشريح أمخاخ الكثيرين مثل العالم والفيلسوف الفرنسي رينيه ديكارت, ثم الموسيقار الألماني باخ, وفي القرن التاسع عشر أجريت في ألمانيا والسويد وكندا بحوث مستفيضة لأمخاخ عدد كبير من الموهوبين, كان من بينهم عالم الفيزياء والرياضيات الشهير كارل فريدرش جاوس والطبيب الكندي وليام أوسلر - أول من درس الصفائح الدموية - وكذلك عالمة الرياضيات السويدية (الروسية الأصل) سونيا كوفالفسكي. ومع بداية القرن العشرين بلغ عدد نوابغ الفن والأدب والعلم الذين فحصت أمخاخهم 137 شخصًا, غير أن نتائج كل تلك الدراسات لم تشر صراحة إلى وجود فوارق تذكر بين أمخاخ أولئك الأفذاذ وأمخاخ العامة. والحقيقة أنه لم يرد أي ذكر لهذه الاختلافات المفترضة قبل عام 1924 عندما توفي فلاديمير لينين أول زعيم للاتحاد السوفييتي السابق, ففي ذلك الحين استدعي العالم الألماني أوسكار فوجت إلى روسيا لدراسة مخ لينين بناء على طلب رسمي من السلطات السوفييتية, التي أسست معهدا لأبحاث المخ في موسكو خصيصا لهذا الغرض. وبعد عامين كاملين من الدراسة أعلن فوجت عن وجود بضعة اختلافات في مخ لينين, غير أن أحدا لم يعلق أهمية كبيرة على ملاحظات فوجت, وذلك لأن لينين كان قد أصيب بعدد من الجلطات الدماغية في السنتين الأخيرتين من حياته, ومن ثم اعتُقد أن هذه الجلطات قد تكون مصدر الاختلاف في مخه.
أينشتين....للمرة الثالثة
وأما آخر المشاهير الذين فحصت أمخامهم فهو أينشتين, إذ عرف عن ذلك الفيزيائي الكبير أنه كان قد أوصى بالتبرّع بمخه لخدمة البحث العلمي, ويقال أيضا إن أينشتين لم يوص بذلك وإنما عائلته هي التي وافقت بعد وفاته على التبرّع بمخه. وأيّا كان الأمر, فالثابت أن عالم الباثولوجيا الأمريكي توماس هارفي, الذي كلف بفحص جثمان أينشتين إثر وفاته في عام 1955 سارع إلى أخذ المخ قبل مرور سبع ساعات على الوفاة, ثم حفظه بالطرق العلمية لدراسته. وبعد فترة من الفحص أعلن هارفي أنه لم يعثر على شيء غير عادي في مخ أينشتين, ولعل ذلك كان سببا في تراجع الاهتمام بفحص أمخاخ النابهين لفترة من الوقت, إلا أن الأمر عاد ليفرض نفسه بقوة في الأوساط العلمية بعد أن تسارع التقدم في أبحاث المخ, وبعد أن كشفت التقنيات الحديثة عن وجود خصائص تميز بالفعل أمخاخ الموهوبين في مجالات بعينها, وعندئذ أعيد فحص مخ أينشتين بعد مرور ما يقرب من ربع قرن على وفاته, وكان ذلك في جامعة كاليفورنيا (بيركلي) حيث تم فحص أربع قطع كل منها بحجم قطعة السكر الصغيرة, مأخوذة من مناطق بعينها في مخ أينشتين, وتمت مقارنتها مع أربع وأربعين قطعة مماثلة من أمخاخ أحد عشر رجلا ممن ماتوا عن أعمار تقارب عمر أينشتين عند وفاته. ولقد وجد فريق البحث أن نسب الخلايا المكونة لنسيج المخ عند أينشتين تختلف عن نسبتها في الآخرين, وذلك في منطقتين من المخ معروفتين بمسئوليتهما عن التخطيط والتحليل والمنطق الرياضياتي, وهي المجالات التي تفوق فيها أينشتين. وبعد ذلك بنحو عشرين عاما, وتحديدا في عام 1999 أعيد فحص أجزاء من مخ أينشتين للمرة الثالثة في جامعة ماكماستر بكندا, وأعلن فريق البحث أن مخ أينشتين يخلو من جزء من أخدود معروف يوجد في الأمخاخ العادية, واعتبر الباحثون أن غياب ذلك الجزء من الأخدود يمكن أن يكون سببا في سرعة توصيل المعلومات بين المنطقتين الواقعتين على جانبي الأخدود في مخ أينشتين, فضلا عن أنه أضاف إلى مساحة هذه المنطقة لتصبح عند أينشتين أعرض من المألوف بمقدار 15%. فهل كان مخ أينشتين جديرا حقًا بكل هذا الاهتمام?
الحقيقة أن المخ البشري بشكل عام جدير بكل الاهتمام, إذ إنه لغز كبير يستحق الاحتشاد من أجل حل طلاسمه. إن مخ الإنسان البالغ يزن حوالي 1400 جرام ويتكون أساسا من نوعين من الخلايا هما الخلايا العصبية (العصبونات) وخلايا أخرى داعمة تعرف بخلايا الغراء العصبي, ويبلغ عدد الخلايا العصبية في المخ نحو مائة ألف مليون خلية, وهو عدد يناظر تقريبا عدد النجوم في مجرتنا. ورغم تباين الخلايا العصبية شكلا وحجما, فإنها تشترك جميعًا في أن لها زوائد كثيرة متفرّعة تسمى التفرعات الشجرية إضافة إلى زائدة واحدة طويلة تعرف بالمحور وتنتهي بمجموعة أخرى من التفرعات التي تسمى التفرعات الانتهائية. وفي العادة لا تتجاور أجسام الخلايا العصبية, وإنما يتصل بعضها بالبعض الآخر بأن تتلاقى التفرّعات الانتهائية للخلايا بالتفرعات الشجرية لخلايا أخرى فيما يكون شبكة غاية في التعقيد والإحكام. وتعرف مواضع اتصال الخلايا بعضها بالبعض الآخر باسم التشابكات العصبية. ويمكن للخلية الواحدة أن تتصل مع شقيقاتها عبر عدد من التشابكات يتراوح ما بين بضعة آلاف ونصف مليون تشابك. وأما خلايا الغراء العصبي فهي أكثر عددا من الخلايا العصبية بنحو عشر مرات, وقد سميت بخلايا الغراء لأنها تملأ الفراغات بين أجسام الخلايا العصبية وتشابكاتها فتعمل بذلك على تماسك نسيج المخ. ومع أن لهذه الخلايا وظائف أخرى مهمة غير تدعيم بنيان المخ, إلا أن الخلايا العصبية هي الفاعل الرئيسي في الجهاز العصبي, فهي التي تتلقى الإشارات, سواء تلك الواردة من الحواس أو الواردة من خلايا عصبية أخرى, ثم تصنفها وتعيد إرسالها إلى وجهات معينة, أو تتعامل معها بطريقة ما فتترجمها إلى سلوك فعلي. وواضح أن الخلايا العصبية تتمتع بقدرات خارقة وغامضة, فخصائصها الفيزيولوجية, وأنشطتها المتباينة, وأنماط اتصالها بعضها بالبعض الآخر وأيضا إفرازاتها الكيميائية, هي التي تقف وراء تفكيرك وتصرّفك وغرائزك, وهي التي تشكّل عاطفتك وألمك وبهجتك وخوفك وجرأتك, وهي التي تصوغ أحلامك وأمانيك. إن هذا العضو القابع في جمجمتك, الذي يضم الجرام الواحد من نسيجه أكثر من سبعين مليون خلية عصبية ومليون مليون تشابك, هو عضو ساكن أساسًا, فهو لا يتحرك مثل عضلاتك أو قلبك أو رئتيك, ومع ذلك فهو يستهلك ربع الأكسجين الذي يجري في دمك, فما الذي يحدث داخل هذا العضو المعجز بالضبط?
إن الشبكات التي تكوّنها الخلايا العصبية باتصالاتها معا تشبه إلى حد بعيد الدوائر (الدارات) الكهربية, التي تدب فيها الحياة عندما يمر بها تيار كهربائي, فإذا نظرت إلى شجرة - مثلا - فإن الضوء القادم من الشجرة إلى عينيك يثير خلايا الشبكية فتتولد بسطحها شحنات كهربية تسري عبر العصب البصري إلى القشرة المخية حيث تؤدي إلى إثارة الخلايا العصبية المسئولة عن الإبصار, والتي تستجيب لتلك الإثارة بطريقة معينة تجعلك تعرف أن ما تنظر إليه هو شجرة. أما كيف عرف العلماء ذلك فالفضل يرجع إلى تقنيات حديثة في علوم الأعصاب. فحتى وقت قريب كان تشريح أمخاخ المتوفين هو المصدر الوحيد لمعلوماتنا عن تركيب المخ, أما فحص وظائف المخ فلم يكن متاحا إلا من خلال التجارب على الحيوان أو من خلال مَن تسوقهم الأقدار إلى وضع أمخاخهم تحت مبضع الجراح, فإذا أصيب مريض بتلف في جزء معين من مخه, وتزامن ذلك التلف - مثلا - مع فقدان المريض قدرته على الكلام, فإن الاستنتاج الحتمي حينئذ هو أن ذلك الجزء من المخ هو المسئول عن الكلام. وقد كان لمثل هذه الحالات فضل كبير في الكشف عن وجود نوع من تقسيم العمل بين أجزاء المخ المختلفة. فقد حدد العلماء أين تقع مراكز الإبصار والسمع والشم والكلام, وكذلك مراكز الخوف واللذة, وغيرها. وبالرغم من ذلك فقد كان على الفهم الجيد لوظائف المخ البشري أن ينتظر إلى النصف الثاني من القرن العشرين عندما توافرت للعلماء تقنيات متطورة مكّنتهم من فحص المخ أثناء حياة صاحبه, ودون أي تدخل جراحي, فقط بضعة مجسات تثبت برأس الإنسان فتلتقط لنا الكثير مما يدور داخله, أو موجات خاصة تسلط على الرأس فتمسح كل جزء في الدماغ داخليا وخارجيا لترسم صورة مفصلة له. فبالأشعة المقطعية مثلا يمكن فحص المخ قطعة قطعة ومعرفة ما إذا كان هناك ورم أو تلف أو ضمور في أي جزء من أجزائه. ومن التقنيات الحديثة أيضا ما يعرف بالمسح بالانبعاث البوزيتروني والتصوير بالرنين المغناطيسي, وهما من التقنيات الجبّارة, التي لم تسهم في تحسين فهمنا لتركيب الدماغ البشري فحسب, بل أتاحت أيضا إمكان النظر إلى المخ مباشرة وتسجيل أنماط نشاطه أثناء قيام المرء بتصرف معين أو أثناء اجتيازه خبرة إنسانية معينة. إن ما يحدث - مثلا - لخلايا الشبكية في أعيننا عندما ننظر إلى وردة جميلة أو طفلة بريئة لا يختلف كثيرا عمّا يحدث لها إذا وقع نظرنا على ثعبان متحفز, غير أن طريقة معالجة أمخاخنا للمسألة تختلف بالتأكيد. وبفضل التقنيات السابق ذكرها اكتشف العلماء أنهم عندما يعرضون على الشخص صورة لشجرة - مثلا - فإن خلايا الإبصار في مخه تنشط على نحو يختلف عمّا إذا عرضوا عليه صورة لسمكة, وهذه بدورها تختلف عمّا إذا عرضوا عليه رسما لصندوق, وهكذا. ومن هنا يعتقد العلماء أن المزيد من التجريب والفحص المباشر للمخ سوف يتيح معرفة كل أنماط النشاط في خلايا قشرة المخ, الأمر الذي سيمكننا من تفسير ماهية تفكيرنا وسلوكنا إزاء ما نراه وما نسمعه وما نشمه وما نلمسه وما نذوقه وما نتعلمه وما نتذكره.
وبدافع من هذا الأمل الكبير لا تكف مختبرات علوم الأعصاب في أرجاء العالم عن العمل والتسابق, فلقد سجل العلماء كثيرا من أنماط النشاط الذي يحدث في مخ الإنسان عندما يصغي لأغنية محببة إلى نفسه, أو عندما يفكر بحل مسألة حسابية عويصة, أو عندما تستدعي إلى ذاكرته خبرة حزينة ألمّت به ذات يوم بعيد, أو عندما يسمع نكتة لاذعة أو إهانة

شكرا جزيلا لك
وجزاكـــ الله خيرا