أبحاث تحدد الخلايا العصبية لمخ ذبابة الفاكهة

 
توصلت أبحاث كشف النقاب عنها يوم الخميس إلى تحديد الخلايا العصبية في مخ ذبابة الفاكهة المسؤولة عن سلوك الحشرة حتى وهي في طور اليرقة، وهو الأمر الذي يعضد احتمالات أن يصبح بمقدور علماء الأعصاب وضع أطلس شبيه بذلك بالنسبة للبشر.

ويمثّل هذا الكشف تطورا في سياق الربط بين الخلايا العصبية التي تباشر عملها، حين يأتي الناس بأفعال محددة وربما حين يشعرون بانفعالات ما أو يبصرون الأشياء أو يسمعون الموسيقى أو عندما تتبادر الأفكار إلى أذهانهم.

ويُعد وضع أطلس لمخ الإنسان أحد أهداف مبادرة أطلقها الرئيس الأميركي باراك أوباما منذ عام، خصص لها مبلغ مائة مليون دولار ويطلق عليها اسم 'برين'.

وينعش التطور الخاص بذبابة الفاكهة الآمال بأنه بات بالإمكان التعامل مع سيل منهمر من المعلومات سيتمخض عنها هذا البرنامج.

ويكتسب مشروع 'برين' قدرا لا بأس به من الجدوى العلمية ليس لمجرد أن هذه اليرقات قادرة على الإتيان بالكثير من أنواع السلوك، بل لأن مخها وحبلها العصبي يتألف من عشرة آلاف خلية عصبية، مقارنة بمخ الإنسان الذي يضم نحو 86 مليار إلى مائة مليار خلية عصبية.

وخلال هذه الدراسة، استهل العلماء تحت إشراف خبيرة الأحياء مارتا زلاتيتش من مركز بحوث جانيليا فارم التابع لمعهد هاوارد هيوز الطبي في فرجينيا، العمل بتنشيط عدد من الخلايا العصبية في يرقة ذبابة الفاكهة المعروفة باسم الدروسوفلا بالاستعانة بتقنيات تستخدم الضوء لتنشيط بعض هذه الخلايا ونشرت نتائج الدراسة في دورية 'ساينس'.

تسجيلات وبيانات
وبعد ذلك قامت العالمة زلاتيتش وفريقها البحثي بجمع تسجيلات بالفيديو تضمنت آلاف الساعات لكيفية سلوك 37780 يرقة من ذبابة الفاكهة في سياق الاستجابة لكل عملية تنشيط على حدة.

وقالت زلاتيتش إنه 'يمكن تصنيف الخلايا العصبية حسب القرارات وأنواع السلوك الناجمة عنها'.

ورصد الباحثون جميع حركات اليرقات المختلفة، وبعد ذلك ومن خلال برمجيات أعدت خصيصا لهذه الدراسة لتحليل كميات هائلة من البيانات التي تضمنتها التسجيلات، نجح عالم الرياضيات كاري بريب من جامعة جونز هوبكنز من رصد 29 سلوكا مختلفا أتت بها اليرقات من الزحف إلى الأمام وإلى الخلف والدوران يمنة ويسارا وما شابه ذلك.

وجاءت النتيجة في صورة أطلس للخلايا العصبية التي نتج عن تنشيطها مختلف الحركات التي أتت بها يرقات ذبابة الفاكهة، وعلى سبيل المثال فإن خليتين عصبيتين في قاع مخ يرقة ذبابة الفاكهة كانتا هما المسؤولتان عن معظم حركات الدوران لليرقة.

وقال عالم الفيزياء بجامعة هارفارد أرافينثان صمويل -الذي يستعين بتقنيات ونماذج حسابية يطبقها على مخ الكائنات الصغيرة- إن هذه الدراسة تأتي في إطار طفرات هائلة في مجال بيولوجيا الأعصاب، حيث يتعين علينا أن نتعامل مع كم ضخم من المعلومات، مشيرا إلى أن الأمر يبعث على التفاؤل.

ويمكن أن يقترن هذا الأطلس الخاص بسلوك الخلايا العصبية برسم تخطيطي واضح للمخ في وقت أوشك علماء بيولوجيا الأعصاب على الانتهاء من وضع أطلس متكامل لمخ الفأر.

الجزيرة