ثقافة صحية

بقلم: جيمس إم شاين

ترجمة: د.محمد عبدالحليم غنيم

***

يستخدم منظور جديد المشابهة بين الهضم والإدراك للمساعدة في شرح وظيفة مادة كيميائية عصبية رئيسية.

إذا كنت تقود سيارتك إلى المنزل من العمل على طريق سافرت إليه عدة مرات من قبل، فمن المرجح أن يتجول عقلك. قد تنشغل بمحادثة رائعة على الراديو، أو تبدأ في التدرب على اجتماع مهم في اليوم التالي. يمكنك توجيه سيارتك على طريق منتظم بشكل تلقائي إلى حد كبير، دون الحاجة إلى الانتباه إلى عجلة القيادة، أو الحركات الدقيقة لقدميك على الدواسات، أو ظروف المرور المتغيرة باستمرار من حولك. ومع ذلك، إذا واجهت تحديًا إدراكيًا مفاجئًا، مثل إغلاق طريق غير متوقع، فيمكنك تبديل التروس بسرعة وإيجاد طريق جديد إلى المنزل عبر شارع جانبي نادرًا ما تستخدمه.

يحدث هذا التحول نحو تفكير أكثر توازناً في مجموعة متنوعة من المواقف: على سبيل المثال، عندما تحتاج إلى البحث بعناية عن حل لفكرة الكلمات المتقاطعة الصعبة بشكل خاص، أو التفكير في طريقة جديدة لتقديم حجة لتغيير صديق عنيد. عقل. إن كيفية موازنة الدماغ للعمليات المعرفية التي تنطوي عليها هذه السيناريوهات -المعالجة التلقائية نسبيًا والمعالجة المتعمدة- لا تزال غير مفهومة جيدًا، مما يشير إلى أننا بحاجة إلى طرق جديدة للتفكير في هذا الأمر.

من المفيد أن نبدأ بالنظر في أنواع الميزات الموجودة في أدمغتنا والتي قد تساعدنا في التعامل مع مواقف المهام المتعددة الصعبةأولاً، نحتاج إلى أن نكون قادرين على تعلم كل خصوصيات وعموميات تحدٍ معين - وإلا كيف يمكننا توقع الخطوة التالية في تسلسل معقد،مثل القيادة على طريق تشغله سيارات أخرى ومشاة؟نحتاج أيضًا إلى أن نكون قادرين على معالجة جميع المعلومات المتعلقة بالمهمة التي بين أيدينا، دون أن تتسرب إلى عملية أخرى نرغب في تشغيلها بالتوازي - وإلا فقد نسمح لتصاعد الصوت في جهاز الاستريو بالتأثير على ما إذا كنا قد انحرفنا عجلة قيادة السيارة في حركة المرور القادمة. بالإضافة إلى ذلك، نود أن نتلقى تنبيهات عند حدوث خطأ في أي عملية نسمح لها بالعمل من تلقاء نفسها. إذا حرمنا من هذه السيطرة، فإننا نتجاوز الإشارة الحمراء أو نفوت إشارة الانعطاف المزعجة.

لا يتم التحكم في أي من هذه الوظائف المعقدة بواسطة بنية عصبية واحدة. بل هي خصائص ناشئة للتفاعلات بين مناطق واسعة الانتشار في الجهاز العصبي. هناك أدلة كثيرة على أن التفاعلات المنسقة بين القشرة الدماغية والمهاد تسمح لنا بربط فرص العمل (مثل عجلة القيادة والدواسات) بالأهداف والخطط (قيادة السيارة للوصول إلى المتجر). ومع ذلك، فإن هذين النظامين العصبيين الرئيسيين لا يعملان بمفردهما. على سبيل المثال، يرتبط كلا الهيكلين بقوة بالمخيخ، وهو هيكل ضخم يقع في قاعدة الدماغ. يقوم المخيخ بإنشاء نسخة عالية الدقة من الإجراءات التي نتخذها في سياق معين ، ومن ثم نتعلم إعادة الجمع بين سمات الموقف وإجراءاتنا المخططة للعثور على أفضل استجابة لما يجب فعله بعد ذلك في هذا الموقف. في المقابل، فإن الدوائر المثبطة داخل المهاد والقشرة الدماغية هي أكثر ملاءمة لضمان عدم اندماج التسلسلات المختلفة (على سبيل المثال، توجيه السيارة والاستماع إلى الموسيقى) مع بعضها البعض.

إن القدرة على التحكم في التوازن بين المعالجة التلقائية والمتعمدة مناسبة تمامًا لنظام الإثارة العصبي. يتكون هذا النظام من نوى (مجموعات من الخلايا العصبية) تنتشر على نطاق واسع في جميع أنحاء الدماغ، حيث تطلق مواد كيميائية عصبية تغير الطريقة التي تتفاعل بها المناطق المختلفة. واستنادًا إلى اتصالها الواسع النطاق، توفر هذه الهياكل التحكم المعياري في جميع العمليات الأخرى. على سبيل المثال، يتحكم الدوبامين الكيميائي العصبي في السمات الرئيسية للإثارة، في حين أن الدوبامين أكثر أهمية للتحفيز.

مع أخذ هذا المنظور في الاعتبار، ما هو النظام الكيميائي العصبي الأكثر أهمية للتحكم في التوازن بين المعالجة المعرفية الأكثر تلقائية والأكثر تعمدا؟ بناءً على أبحاث سابقة، كان لدي أنا وزملائي فكرة أن نظام هرمون السيروتونين قد يكون مكانًا جيدًا للبحث فيه. يتم إطلاق السيروتونين في الدماغ من عدة نوى مختلفة، بما في ذلك نواة الرافي والتكوين الشبكي النخاعي. بمجرد إطلاق السيروتونين، يكون له مجموعة معقدة للغاية من التأثيرات، حيث أن هناك مجموعة واسعة من مستقبلات السيروتونين المختلفة التي يمكن أن تحول وجود المادة الكيميائية العصبية إلى نتائج خلوية مختلفة. في الواقع، ناضل الباحثون من أجل تقديم تفسيرات مبسطة للنظام تستوعب كل تعقيداته المتأصلة.

لقد وجدت أنا وزملائي طريقة جديدة لمعالجة مشاكل السيروتونين والوضع المعرفي. لقد بدأنا بحقيقة مثيرة للاهتمام: أكثر من 95% من السيروتونين الموجود في الجسم يستخدم فعليًا عن طريق الجهاز الهضمي. يتحكم السيروتونين المنطلق في الأمعاء في التمعج، وهي حركة العضلات اللاإرادية التي تدفع محتويات الجهاز الهضمي إلى الأمام. لذلك سألنا أنفسنا: ماذا لو استخدمنا الجهاز الهضمي كقياس لكيفية استخدام الدماغ للسيروتونين؟ فبدلاً من هضم (أي معالجة) الطعام، ماذا لو استخدمت أدمغتنا السيروتونين لهضم المعلومات، أي لمعالجة تدفق المعلومات بين الدوائر الموزعة للخلايا العصبية اللازمة لتحديد واتخاذ القرار والتصرف؟

في أي وقت تكون هناك مشكلة يجب حلها أو اتخاذ قرار، يجب على أدمغتنا معرفة الموارد التي يجب نشرها لمواجهة التحدي. من الواضح أن الدماغ يريد استخدام الأساليب التي أثبتت جدواها كخطوة أولى. عندما تصل إلى كوب القهوة على الطاولة، فإنك تستخدم قبضة عادية تتوافق مع شكل الكوب النموذجي. إذا نجح هذا النهج البسيط، فقد حررت بقية عقلك للتركيز على مهام أخرى (مثل التحدث إلى صديق). إن المخيخ، وهو المسؤول عن تنفيذ الإجراءات التي تم تعلمها جيدًا مثل هذه، يتم غمره تمامًا بمدخلات هرمون السيروتونين التي تزيد من قدرته على توفير ردود فعل سريعة ودقيقة للقشرة. في القشرة، يعمل السيروتونين أيضًا على تثبيط النتاج القشري عبر مستقبلات 5-HT1 المثبطة - مما يشير بشكل فعال إلى أن المخيخ يمكنه هضم المعلومات دون أي مساعدة قشرية.

من خلال هذه العمليات، يساعد السيروتونين الدماغ على مواصلة النهج التلقائي أو المعتاد تجاه الموقف الذي يبدو أنه يعمل فيه بشكل جيد. وهذا مشابه لعملية الهضم: إذا كان الطعام الذي تتناوله يمكن هضمه بسهولة، فإن السيروتونين سيساعد على تسهيل مروره خلال العملية الهضمية النموذجية.

ومع ذلك، في بعض الأحيان، يفشل النهج المدمج. ربما يكون شكل الكوب غريبًا، أو قد يكون بعيدًا عن متناول يدك. أو، بالعودة إلى مثال القيادة، ستجد أن طريقك المعتاد إلى المنزل مغلق. في هذه الحالات، تستعد مستقبلات 5-HT2A المثيرة في القشرة لتتولى المسؤولية. تغطي هذه المستقبلات - التي يتم تنشيطها بواسطة السيروتونين - الخلايا الهرمية المثيرة في القشرة وتعزز المدخلات الخاصة بالسياق إلى الخلايا. بهذه الطريقة، يزيد السيروتونين من نطاق الخلايا القشرية المختلفة التي يمكن استخدامها لحل المشكلة المطروحة - على سبيل المثال، لاكتشاف طريقة للإمساك بالكوب أو العودة إلى المنزل. يمكن نقل هذه الفكرة إلى الوضع في الأمعاء. إذا كان هناك انسداد (ربما بسبب الإفراط في تناول الفوندو)، يمكن للأمعاء أن تقوم بالتمعج لحل المشكلة. نحن نتصور موقفًا مشابهًا مع المشكلات المعرفية: إذا كان هناك انسداد (على سبيل المثال، النهج الأصلي الخاص بك لا يعمل)، فأنت بحاجة إلى إنشاء خيارات جديدة لحل المشكلة.

لماذا يجب أن يلعب السيروتونين هذا الدور في المعالجة المعرفية، وليس بعض الناقلات العصبية الأخرى؟ من الصعب تحديد الإجابة، مثل الكثير من الأسئلة في علم الأعصاب التطوري، نظرًا للوقت الذي مر منذ الأحداث التي حفزت هذه الوظيفة المفترضة. لا يوجد شيء مميز في السيروتونين مقارنة بالناقلات العصبية الأخرى،  مثل الدوبامين والنورادرينالين. ينشأ كل منها كمستقلبات للمنتجات الغذائية ويستخدم أنواعًا مماثلة من الآليات الخلوية لإحداث تغيير في الجهاز العصبي. ببساطة، ربما كانت هذه هي أنواع الطعام التي كانت موجودة عندما احتاجت الحيوانات (أو ربما الخلايا الفردية) إلى وسيلة لنقل رسالة بسيطة (على سبيل المثال، "لقد أكلنا للتو، حان وقت الهضم")إلى نظام معقد من الأجزاء المترابطة. لكن ما كان ملفتًا للنظر بالنسبة لي وزملائي هو مدى دقة ربط فكرة الهضم والشبع بلغة الإدراك، ومدى ملاءمة الإطار الجديد للتفكير في ما قد يفعله (وما لا يفعله) السيروتونين. عندما يتم دفع النظام إلى أقصى حدوده الطبيعية.

يمكن أن يساعد هذا المنظور في فهم بعض التأثيرات الأخرى للسيروتونين. على سبيل المثال، العنصر النشط في العديد من الأدوية المخدرة هو تنشيط المستقبل الاستثاري 5-HT2A،وإن كان ذلك بطريقة تغير الإطار الزمني النموذجي الذي تعمل فيه المستقبلات بشكل طبيعي. يمكن أن يكون التأثير يشبه إلى حد ما تصرف الدماغ كما لو أن الحلول التي تم تعلمها مسبقًا للمشاكل غير مجدية، والقيام بذلك بطريقة غير متوافقة مع الوضع الحالي - قد تكون جالسًا بشكل مريح على أريكتك تستمع إلى الموسيقى، ولكن استمتع بتجربة التصورات البصرية المتغيرة الناجمة عن الأصوات التي تسمعها، مما يجعلك تعالج الأغنية بطريقة جديدة تمامًا. تتوافق وجهة النظر هذه مع مجموعة من مشاريع التصوير والنمذجة الحديثة التي توضح أن العوامل المخدرة تزيد من النشاط المنسق حول الدماغ، مما يساعد على تفسير تكامل التجارب الحسية عبر طرائق مختلفة.

وبالمثل، يمكن لوجهة نظرنا أن تساعد في إعادة تعريف المشاكل طويلة الأمد في الطب النفسي. على سبيل المثال، الأفراد الذين يركزون بشكل مهووس على الأفكار السلبية يمكن اعتبارهم يعانون من حالة مشابهة لـ "الإمساك" المعرفي. أحد الاحتمالات هو أن إطلاق السيروتونين في الدماغ (عبر مثبطات استرداد السيروتونين الانتقائية الموصوفة بشكل شائع) قد يساهم في حالة من تدفق معالجة المعلومات التي تفتح مجموعة من الخيارات الممكنة مما قد يسمح للأفراد بإعادة تقييم المواقف التي استجابوا لها بشكل تلقائي نسبياً. (من الجدير بالذكر أن حالات مثل الاكتئاب لها أسباب معقدة ولا ترجع ببساطة إلى انخفاض مستويات السيروتونين.)

على العكس من ذلك، يمكن اعتبار المستويات المرتفعة بشكل مزمن من السيروتونين في الدماغ بمثابة "إسهال" إدراكي - حتى عندما يتم هضم جميع المشاكل (الطعام)، فمن الممكن أن يظل هناك مستوى عالٍ من النشاط غير الضروري (التمعج) الذي يؤدي إلى حالات خلل وظيفي في الدماغ.

بدلاً من محاولة حل هذه المشكلات النفسية والاجتماعية المعقدة، نأمل أنا وزملائي ببساطة أن يفتح هذا المنظور الجديد حول وظيفة نظام هرمون السيروتونين طرقًا لأفكار وعلاجات جديدة. في الوقت الحالي، يمكنك استخدامه لإعادة صياغة طريقة تفكيرك في دماغك. في المرة القادمة التي تقود فيها سيارتك إلى المنزل أو تجلس للاستمتاع بتناول وجبة، فكر في كيفية محاكاة الحساء الكيميائي العصبي الموجود في دماغك لأمعائك: فهو يساعدك على هضم أنماط معقدة من المعلومات أثناء تنقلك عبر التفاصيل الدقيقة لحياتك اليومية.

(انتهى)

***

........................

المؤلف: جيمس م. شاين/ James M Shine. جيمس إم شاين هو عالم بيولوجيا الأعصاب. وهو زميل روبنسون في جامعة سيدني في أستراليا، حيث يدير مختبرًا متعدد التخصصات يهدف إلى دمج علم الأعصاب ونظرية التطور والأنظمة المعقدة لفهم كيف تدعم البيولوجيا العصبية الوعي والسلوك المرن والمتوازي.