هاشتاغ - متابعة
لم يعد الدماغ ذلك العضو الغامض المحاط بالأساطير. لسنوات طويلة ظلّ بمثابة "صندوق أسود" يثير انبهار العلماء، قبل أن ينجح فريق دولي من الباحثين في تحويله إلى ما يشبه "كتاباً مفتوحاً" تُقرأ صفحاته خلية بخليّة.
المشروع، الذي يحمل اسم "أطلس خلايا الدماغ"، يسعى لتوثيق رحلة بناء العقل البشري منذ أول خلية عصبية تتكوّن في الجنين وصولاً إلى اكتمال نموه في مرحلة البلوغ.
ويتجاوز ما يقدّمه هذا العمل الإنجاز العلمي في حد ذاته، باعتباره يمهّد لثورة قد تغيّر فهمنا لأمراض واضطرابات مثل التوحّد، والفصام، وفرط الحركة، وتفتح المجال لطب عصبي دقيق يعتمد على الجينات والخلايا.
من المختبر.. إلى "كتاب الدماغ"
يأتي المشروع ضمن مبادرة شبكة أطلس خلايا الدماغ (BICAN) التابعة للمعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة، ويعتمد على تحليل مكوّنات الدماغ خليةً خلية باستخدام أحدث تقنيات التسلسل الجيني والتحليل الجزيئي.
في نسخته التجريبية الأولى، رسم العلماء خرائط دقيقة لأنواع الخلايا الدماغية منذ مراحل التكوّن الأولى، متتبعين كيفية نشأتها وتميّزها وتخصّصها في أداء وظائف محددة. كما تم رصد نشاط الجينات داخل كل خلية: توقيت تشغيلها وتوقّفها، وكيفية تفاعلها أثناء بناء الدماغ.
وقد أظهر مشروع "أطلس خلايا أُرْجانويدات الدماغ"، أن النماذج المخبرية تمثل صورة جزئية عن الدماغ الحقيقي، ما يؤكد أهمية الاستمرار في المقارنة مع الأنسجة البشرية الفعلية.
ماذا كشفت النتائج؟
تحديد الجينات الأساسية التي تتحكم في تشكيل الدماغ وتوجيه مراحل نموه.
اكتشاف أنواع خلايا جديدة لم تكن معروفة سابقاً.
مقارنة تطوّر دماغ الإنسان بأدمغة الحيوانات، ما أظهر تشابهاً في المراحل الأولى، ثم اختلافاً كبيراً في الوظائف العليا كاللغة والتفكير.
رصد أكثر من 5 آلاف نوع خلية في دماغ الفأر، مع توقع عدد مماثل أو أكبر عند الإنسان.
دراسات حديثة توسّع الصورة
إلى جانب أطلس الخلايا، ظهرت دراسات حديثة أضافت تفاصيل أدق حول تنوّع الخلايا العصبية والجينية خلال مراحل النمو، ومن أبرزها:
دراسة عام 2021 بعنوان "أطلس الخلايا المفردة لتطور الدماغ البشري المبكر"، حللت الخلايا في المراحل الجنينية الأولى، وكشفت تنوّعاً غير متوقّع في الخلايا الجذعية العصبية قرب القشرة الجبهية.
دراسة عام 2024 بعنوان "أطلس شامل للخلايا المفردة لاستكشاف خصوصية الجينات المرتبطة بالاضطرابات العصبية أثناء نمو الدماغ"، شملت أكثر من 393 ألف خلية، وأظهرت أن الجينات المرتبطة بالأمراض العصبية تنشّط في خلايا وأنسجة مختلفة باختلاف مراحل النمو.
دراسة أخرى في العام 2024 بعنوان "أطلس قشرة الفص الصدغي"، حللت التغيرات الجينية بين الطفولة والبلوغ لأكثر من 75 نوعاً من الخلايا، وأوضحت وجود اختلافات جينية بين الأفراد والمجتمعات.
ما الذي يقوله العلماء؟
يرى العلماء المشاركون أن هذه الخرائط تمثل نقطة تحوّل في علوم الدماغ:
هونغكوي زينغ، مدير علوم الدماغ في معهد آلن:
"دماغ الإنسان يضم آلاف الأنواع من الخلايا ذات خصائص ووظائف مختلفة. هذه الخرائط قد تساعد في تصميم علاجات دقيقة تستهدف الجينات والخلايا مباشرة".
أبارنا بهادوري، جامعة كاليفورنيا:
"الدماغ النامي يتغير بسرعة مذهلة، وتعدد الخلايا فيه هائل. هذه الخرائط تمنحنا رؤية غير مسبوقة لمراحله المبكرة".
جوزيف إكر، معهد سالك:
"نحن أمام بداية عصر جديد، سنفهم فيه كيف يتطور الدماغ وكيف تتأثر وظائفه بالشيخوخة والأمراض".
بينغ رين، جامعة كاليفورنيا – سان دييغو:
"الدماغ ليس كتلة متجانسة، بل شبكة خلايا معقدة ومتنوعة. تحديدها بدقة سيفتح باباً لعلاجات تستهدف خلية بعينها مرتبطة بمرض معيّن"
تحديات الطريق نحو "كتاب الدماغ"
1. نقص البيانات: مناطق عميقة في الدماغ لا تزال غير مكتشفة بالكامل، والتنوع بين البشر يزيد التعقيد.
2. فهم وظيفي غير مكتمل: نعرف أنواع الخلايا، لكن فهم كيفية تواصلها وإنتاجها للإدراك والمشاعر لم يكتمل بعد.
3. عوائق تقنية وأخلاقية: الحصول على أنسجة بشرية جنينية معقد وحساس، ما يجعل العلماء يعتمدون أحياناً على نماذج مصغرة لا تعكس الواقع تماماً.
4. الفجوة بين العلم والعلاج: تحديد الجينات المرتبطة بالأمراض لا يعني القدرة على علاجها فوراً. الطريق لا يزال طويلاً.
