ما هو تقليم متشابك؟

تعريف

التقليم المتشابك هو عملية طبيعية تحدث في الدماغ بين الطفولة المبكرة والبلوغ. أثناء التقليم التشابكي ، يزيل الدماغ المشابك الزائدة. المشابك العصبية هي هياكل دماغية تسمح للخلايا العصبية بنقل إشارة كهربائية أو كيميائية إلى عصبون آخر.

يُعتقد أن التقليم التشابكي هو طريقة الدماغ لإزالة الروابط في الدماغ التي لم تعد هناك حاجة إليها. لقد تعلم الباحثون مؤخرًا أن الدماغ "بلاستيكي" وقابل للتشكيل أكثر مما كان يعتقد سابقًا. التقليم التشابكي هو طريقة أجسامنا للحفاظ على وظائف المخ بشكل أكثر كفاءة مع تقدمنا في السن وتعلم معلومات معقدة جديدة.

مع تعلم المزيد عن التقليم التشابكي ، يتساءل العديد من الباحثين أيضًا عما إذا كان هناك ارتباط بين التقليم التشابكي وظهور اضطرابات معينة ، بما في ذلك الفصام والتوحد.

كيف يعمل التقليم المتشابك؟

أثناء الطفولة ، يشهد الدماغ قدرًا كبيرًا من النمو. هناك انفجار في تكوين المشبك بين الخلايا العصبية أثناء نمو الدماغ المبكر. وهذا ما يسمى التشابك العصبي.

تلعب هذه الفترة السريعة من التشابك العصبي دورًا حيويًا في التعلم وتكوين الذاكرة والتكيف في وقت مبكر من الحياة. في حوالي 2 إلى 3 سنوات من العمر ، يصل عدد نقاط الاشتباك العصبي إلى مستوى الذروة. ولكن بعد فترة وجيزة من هذه الفترة من النمو التشابكي ، يبدأ الدماغ في إزالة نقاط الاشتباك العصبي التي لم يعد بحاجة إليها.

بمجرد أن يشكل الدماغ مشابكًا عصبية ، يمكن تقويته أو إضعافه. هذا يعتمد على عدد المرات التي يتم فيها استخدام المشبك. بمعنى آخر ، تتبع العملية مبدأ "استخدمها أو افقدها": يتم تقوية نقاط الاشتباك العصبي الأكثر نشاطًا ، وتضعف نقاط الاشتباك العصبي الأقل نشاطًا ويتم تقليمها في النهاية. يشار إلى عملية إزالة نقاط الاشتباك العصبي غير ذات الصلة خلال هذا الوقت بالتقليم المتشابك.

يتأثر التقليم التشابكي المبكر في الغالب بجيناتنا. في وقت لاحق ، يعتمد ذلك على تجاربنا. بمعنى آخر ، سواء تم تقليم المشبك أم لا يتأثر بالتجارب التي يمر بها الطفل النامي مع العالم من حوله. يتسبب التحفيز المستمر في نمو المشابك العصبية وتصبح دائمة. ولكن إذا تلقى الطفل القليل من التحفيز ، فسيحافظ الدماغ على عدد أقل من هذه الروابط.

متى يحدث التقليم التشابكي؟

يختلف توقيت التقليم التشابكي باختلاف منطقة الدماغ. يبدأ بعض التقليم التشابكي في وقت مبكر جدًا من التطور ، ولكن يحدث التقليم الأسرع بين سن 2 و 16 تقريبًا.

المرحلة الجنينية المبكرة تصل إلى سنتين

يبدأ نمو المخ في الجنين بعد أسابيع قليلة من حدوث الحمل. بحلول الشهر السابع من الحمل ، يبدأ الجنين في إصدار موجات دماغية. يتكون الدماغ من الخلايا العصبية والمشابك الجديدة بمعدل مرتفع للغاية خلال هذا الوقت.

خلال السنة الأولى من الحياة ، يزيد عدد نقاط الاشتباك العصبي في دماغ الرضيع بأكثر من عشرة أضعاف. بحلول سن الثانية أو الثالثة ، يكون لدى الرضيع حوالي 15000 نقطة تشابك عصبية لكل خلية.

في القشرة البصرية للدماغ (الجزء المسؤول عن الرؤية) ، يصل إنتاج المشابك إلى ذروته عند حوالي 8 أشهر من العمر. في قشرة الفص الجبهي ، تحدث مستويات الذروة من نقاط الاشتباك العصبي في وقت ما خلال السنة الأولى من العمر. يستخدم هذا الجزء من الدماغ لمجموعة متنوعة من السلوكيات المعقدة ، بما في ذلك التخطيط والشخصية.

الأعمار من 2 إلى 10 سنوات

خلال السنة الثانية من العمر ، ينخفض عدد نقاط الاشتباك العصبي بشكل كبير. يحدث التقليم التشابكي بسرعة كبيرة بين سن 2 و 10 سنوات. خلال هذا الوقت ، يتم التخلص من حوالي 50 بالمائة من نقاط الاشتباك العصبي الإضافية. في القشرة البصرية ، يستمر التقليم حتى عمر 6 سنوات تقريبًا.

مرحلة المراهقة

يستمر التقليم المتشابك خلال فترة المراهقة ، ولكن ليس بالسرعة السابقة. يبدأ العدد الإجمالي لنقاط الاشتباك العصبي في الاستقرار.

بينما اعتقد الباحثون ذات مرة أن الدماغ لا يقوم إلا بتقليم المشابك العصبية حتى مرحلة المراهقة المبكرة ، اكتشفت التطورات الحديثة فترة تقليم ثانية خلال فترة المراهقة المتأخرة.

بلوغ مبكر

وفقًا لأحدث الأبحاث ، يستمر التقليم التشابكي في الواقع حتى مرحلة البلوغ المبكرة ويتوقف في وقت ما في أواخر العشرينات.

ومن المثير للاهتمام ، أنه خلال هذا الوقت يحدث التقليم في الغالب في قشرة الدماغ الأمامية ، وهي جزء من الدماغ يشارك بشكل كبير في عمليات صنع القرار وتنمية الشخصية والتفكير النقدي.

هل يفسر التقليم المتشابك ظهور الفصام؟

لا يزال البحث الذي يدرس العلاقة بين التقليم التشابكي والفصام في مراحله الأولى. النظرية هي أن أدمغة الفصام "مفرطة في التقليم" ، وهذا التقليم المفرط ناتج عن طفرات جينية تؤثر على عملية التقليم التشابكي.

على سبيل المثال ، عندما نظر الباحثون إلى صور أدمغة الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات عقلية ، مثل الفصام ، وجدوا أن الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات عقلية لديهم عدد أقل من المشابك في منطقة الفص الجبهي مقارنة بأدمغة الأشخاص الذين لا يعانون من اضطرابات عقلية.

بعد ذلك ، قامت دراسة كبيرة بتحليل أنسجة المخ بعد الوفاة والحمض النووي لأكثر من 100000 شخص ووجدت أن الأشخاص المصابين بالفصام لديهم متغير جيني محدد قد يكون مرتبطًا بتسريع عملية التقليم التشابكي.

هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتأكيد الفرضية القائلة بأن التقليم التشابكي غير الطبيعي يساهم في مرض انفصام الشخصية. في حين أن هذا لا يزال بعيد المنال ، قد يمثل التقليم التشابكي هدفًا مثيرًا للاهتمام لعلاج الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات عقلية.

هل التقليم التشابكي مرتبط بالتوحد؟

لم يحدد العلماء بعد السبب الدقيق للتوحد. من المحتمل أن هناك عوامل متعددة تلعب دورًا ، ولكن مؤخرًا ، أظهرت الأبحاث وجود صلة بين الطفرات في جينات معينة مرتبطة بالوظيفة المشبكية واضطرابات طيف التوحد (ASD).

على عكس البحث في مرض انفصام الشخصية ، الذي يفترض أن الدماغ "مفرط في التقليم" ، يفترض الباحثون أن أدمغة الأشخاص المصابين بالتوحد قد تكون "ناقصة التقليم". من الناحية النظرية ، يؤدي هذا التقليم الناقص إلى زيادة المعروض من نقاط الاشتباك العصبي في بعض أجزاء الدماغ.

لاختبار هذه الفرضية ، نظر الباحثون في أنسجة دماغية لـ13 طفلاً ومراهقًا مصابين بالتوحد وغير مصابين بالتوحد وتوفوا بين سن 2 و 20 عامًا. ووجد العلماء أن أدمغة المراهقين المصابين بالتوحد تحتوي على الكثير من المشابك العصبية أكثر من أدمغة المراهقين ذوي النمط العصبي.. كان لدى الأطفال الصغار في كلا المجموعتين نفس عدد المشابك تقريبًا. هذا يشير إلى أن الحالة قد تحدث أثناء عملية التقليم. يُظهر هذا البحث اختلافًا في نقاط الاشتباك العصبي فقط ، ولكن لا يُظهر ما إذا كان هذا الاختلاف هو سبب أو نتيجة للتوحد ، أو مجرد ارتباط.

قد تساعد نظرية التقليم الناقص هذه في تفسير بعض الأعراض الشائعة للتوحد ، مثل الحساسية المفرطة للضوضاء والأضواء والتجارب الاجتماعية ، فضلاً عن نوبات الصرع. إذا كان هناك الكثير من نقاط الاشتباك العصبي التي تطلق دفعة واحدة ، فمن المرجح أن يعاني الشخص المصاب بالتوحد من ضجيج زائد بدلاً من استجابة دماغية دقيقة.

بالإضافة إلى ذلك ، ربطت الأبحاث السابقة التوحد بالطفرات في الجينات التي تعمل على بروتين يعرف باسم mTOR kinase. تم العثور على كميات كبيرة من فرط نشاط mTOR في أدمغة مرضى التوحد. كما تبين أن النشاط الزائد في مسار mTOR مرتبط بالإنتاج الزائد من نقاط الاشتباك العصبي. وجدت إحدى الدراسات أن الفئران ذات النشاط المفرط في mTOR بها عيوب في تشذيبها المتشابك وأظهرت سلوكيات اجتماعية شبيهة بالتوحد.

أين يتجه البحث عن التقليم التشابكي؟

يعد التقليم المتشابك جزءًا أساسيًا من نمو الدماغ. من خلال التخلص من نقاط الاشتباك العصبي التي لم تعد مستخدمة ، يصبح الدماغ أكثر كفاءة مع تقدمك في العمر.

اليوم ، تعتمد معظم الأفكار حول نمو الدماغ البشري على فكرة مرونة الدماغ هذه. يبحث الباحثون الآن في طرق للتحكم في التقليم بالأدوية أو العلاج الموجه. إنهم يبحثون أيضًا في كيفية استخدام هذا الفهم الجديد للتقليم التشابكي لتحسين تعليم الطفولة. يدرس الباحثون أيضًا كيف يمكن أن يلعب شكل المشابك دورًا في الإعاقات العقلية.

قد تكون عملية التقليم التشابكي هدفًا واعدًا للعلاجات للأشخاص الذين يعانون من حالات مثل الفصام والتوحد. ومع ذلك ، لا يزال البحث في مراحله الأولى.