إن قدرة الدماغ على تكوين علاقات عصبية جديدة، تسمى المرونة العصبية neuroplasticity، وهي أمر بالغ الأهمية للتعافي من بعض أنواع إصابات الدماغ، لكن هذه العملية يصعب دراستها ولا تزال غير مفهومة، وتظهر دراسة جديدة لإصلاح الدوائر العصبية في الشبكية، أن الخلايا العصبية يمكنها إجراء اتصالات جديدة مع الأنواع الصحيحة من المستقبلات الضوئية، لاستعادة الاتصال الانتقائي بعد الإصابة .

إمكانية ربط الاتصالات العصبية الانتقائية في شبكية العين بعد الإصابة
إن قدرة الدماغ على تكوين علاقات عصبية جديدة، تسمى المرونة العصبية neuroplasticity، وهي أمر بالغ الأهمية للتعافي من بعض أنواع إصابات الدماغ، يقول أليكساندر شير أستاذ الفيزياء في جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز، والمؤلف المشارك للدراسة الجديدة التي نشرت في 24 مايو الجاري في مجلة علم الأحياء الحالي بعنوان : الآلية في الثدييات البالغة لضمان إجراء الاتصالات الصحيحة : ” من الضروري فهم هذه العمليات لأننا لا نحصل على خلايا عصبية جديدة في الجهاز العصبي المركزي، وحتى إذا تعلمنا كيفية إدخال خلايا عصبية جديدة، ما زلنا بحاجة إلى دمجها بالطريقة الصحيحة ” .

فقدان الرؤية
فقدان الرؤية من أمراض مثل الضمور البقعي المرتبط بالعمر، والالتهاب الشبكي الصباغي ينتج عن انحطاط المستقبلات الضوئية المستشعرة للضوء في الشبكية، وقد بدأ الباحثون الطبيون استكشاف استراتيجيات علاجية محتملة لاستبدال المستقبلات الضوئية المفقودة، وهذا النهج يمكن أن يعمل فقط إذا كان يمكن توصيل المستقبلات الضوئية الجديدة بشكل صحيح إلى الدوائر العصبية في شبكية العين، وقال شير : ” نتائجنا تعطي بعض الأمل بأنه إذا أمكن إدخال مستقبلات ضوئية جديدة والبقاء على قيد الحياة، يمكن إعادة الربط الصحيح بين الاتصالات ” .

ما قام به الباحثون
استفاد شير وزملاؤه من نمط فريد من الاتصال في شبكية العين في السناجب الأرضية، مما يجعل من السهل تتبع التغييرات، فمثل معظم الثدييات تحتوي السناجب الأرضية على نوعين من المستقبلات الضوئية لرؤية الألوان : مستقبلات ضوئية من S-cone حساسة للضوء القصير ذات الطول الموجي، ومخروط M الحساس للضوء المتوسط ​​الطول الموجي، وتسمى الخلايا العصبية التي تتصل بمستقبلات ضوئية وتنقل الإشارات منها الخلايا ثنائية القطب، وفي السناجب الأرضية ترتبط كل خلية ثنائية القطب S-cone بمستقبر ضوئي مخروطي واحد فقط وبالعكس، مما يؤدي إلى اتصال واحد لواحد بين الخلايا المخروطية S وخلايا S-cone ثنائية القطب .

ما اكتشفه الباحثون
يقول شير : ” إنها دارة لطيفة يمكن تتبعها، وقد طور الناس أجساما مضادة يمكننا استخدامها، لتسمية كل من مستقبلات الخلايا المخروطية  S-cone  والخلايا S-cone ثنائية القطب في الشبكية، ونرى ما سيحدث إذا كان هناك إصابة تترك خلايا ثنائية القطب بدون أي مدخلات من المشبكي الشريك “، وقد وجد الباحثون أن الخلايا ثنائية القطب التي تركت دون اتصال بمستقبل ضوئي تبدأ في نمو فروع جديدة تسمى التشعبات، وعندما تستكشف الخلايا الجديدة ثنائية القطب S-cone ثنائية القطب بشكل عشوائي طبقة الشبكية حيث يتم إجراء المشابك، فإنها تتخطى أي مخاريط M التي تصادفها وتشكل فقط نقاط الاشتباك العصبي الجديدة مع S-cones .

وقال شير : ” هذا يخبرنا أن الربط الانتقائي يمكن إعادة تثبيته في حيوان ثديي بالغ لم يظهر من قبل، وكيف يمكن أن يترجم هذا إلى أجزاء أخرى من الدماغ نحن لا نعرف، لكن بالنسبة لشبكية العين فإنه يدل على أننا قد نكون قادرين على إجراء اتصالات جديدة بعد فقدان المستقبلات الضوئية “، وأشار شير إلى أن السناجب الأرضية قد يكون لها ميزة على البشر في هذا الصدد، لأن من المعروف حدوث تغيرات في نقاط الاشتباك العصبي المستقبلة الخاصة بهم في حالة السبات، وقال إنه من المحتمل أن الآليات الجزيئية المتاحة للسناجب الأرضية قد لا تكون متاحة في شبكية العين البشرية، ويقول شير : ” لا يزال هناك الكثير من المجهول، ولكن كلما تعلمنا عن هذه العمليات كلما كان ذلك أفضل حالا ” .