فرناندو نوتيبوم
ظل العلماء لأعوام طويلة يتصورون أن كل الخلايا التي يتكون منها المخ (الخلايا العصبية) تُنتَج قبل الولادة، أو بصورة استثنائية، حتى عام واحد أو عامين بعد الولادة، ثم تتوقف هذه العملية بالكامل. ومنذ ذلك الوقت، اعتقد أغلب علماء دراسة المخ أن الدوائر الكهربائية في المخ لا يمكن تعديلها إلا بتبديل نقاط التشابك العصبي، أو مناطق الاتصال بين الخلايا الموجودة. وطبقاً لوجهة النظر هذه فإن المجموع التام من الخلايا، التي تنظمها الوظيفة وتنشئ فيها مسارات رئيسية، تشكل “الآلة”، بينما تشكل الطبيعة التفصيلية للعلاقة بين الخلايا، ومناطق التشابك العصبي القابلة للتعديل، البرنامج الذي تعمل هذه الآلة وفقا له.
وبداية من الستينيات أفادت الأدلة بأن خلايا عصبية جديدة قد تضاف إلى الخلايا الأصلية حتى مرحلة البلوغ. وأثناء الثمانينات اكتسب هذا الدليل المزيد من القوة، وذلك استناداً إلى ملاحظات سُجِلت أثناء إجراء دراسة على أجزاء من مخ أحد الطيور المغردة، وهي الأجزاء المسؤولة عن اكتساب وإنتاج اللحن الذي يتعلمه الطائر. ولقد قوبلت الملاحظات الأولية بالتشكك، إلا أن البيانات الخاصة بالطائر المغرد أثبتت صحتها بما لا يدع مجالاً للشك.
ولكن كيف لنا أن ثبت أن إحدى الخلايا العصبية قد ولدت في وقت معين؟ كل خلية في الجسم تحتوي على الحمض النوويDNA) المسؤول) عن إنتاج البروتين اللازم لعمل الخلية. ورغم أن كل الخلايا في الجسم تحتوي على نفس الحمض النووي، إلا أن مجموعة فرعية من الجينات المشفرة بواسطة الحمض النووي يتم التعبير عنها في كل نوع من أنواع الخلايا، وبذلك يمكن تمييز الفرق بين خلايا الجلد، أو الكبد، أو المخ على سبيل المثال.
حين توشك الخلية على الانقسام، كما يحدث حين تنمو الأنسجة، فلابد وأن يتضاعف الحمض النووي في الخلية الأم، وهذا يعني تصنيع حمض نووي جديد. ومن الممكن تزويد الخلية بإحدى مجموعات بناء الحمض النووي الجديد، ثم وضع رقعة مشعة صغيرة على مجموعة البناء هذه. وفي وقت لاحق، وعن طريق فحص المخ بالمسح، كلما وجدنا خلية تحمل رقعة مشعة نعرف أنها ولدت في الوقت الذي أدخلنا فيه الحمض النووي.
وحين زودنا عصافير كناري بالغة بمجموعات بناء الحمض النووي المُعَلَّمة ثم بحثنا عن خلايا عصبية مُعَلَّمة ربما تكون قد ولدت قبل يوم أو يومين، لم نجد أياً منها. ولكن حين انتظرنا لمدة أطول أسبوع أو ثلاثة أسابيع على سبيل المثال، اعتماداً على الجزء الذي نقوم بدراسته من المخ وجدنا عدداً لا بأس به من الخلايا العصبية المُعَلَّمة. ولقد أنبأنا ذلك بأن الخلايا العصبية الجديدة لم تولد نتيجة لانقسام الخلايا العصبية الموجودة بالفعل، بل ولدت في منطقة أخرى من المخ ثم مرت بمرحلة انتقال، وأثناء مرحلة الانتقال هذه لم يتم التعرف اليها باعتبارها خلايا عصبية. ولقد استغرقت الخلايا العصبية الجديدة أسبوعاً على الأقل حتى وصلت إلى مقصدها واكتسبت مظهر خلية عصبية ناضجة.
بعد ذلك تعلمنا كيف نميز الخلايا العصبية الجديدة أثناء رحلتها الانتقالية. كانت الخلايا الجديدة أثناء تلك المرحلة أصغر كثيراً وذات هيئة مستطيلة تسمح لها بالانزلاق بين الخلايا الأخرى. ولقد كان من عظيم دهشتنا أن نكتشف أن الخلايا التي تنتج الخلايا العصبية الجديدة كانت من نوع يطلق عليه الخلايا الشعاعية المُثَبِتة radial glia ، والتي كان من المعتقد أنها لا تظهر في مرحلة البلوغ، ولم يكن معروفاً عنها أنها قادرة على إنتاج الخلايا العصبية.
من بين المفارقات التي تشتمل عليها هذه العملية أن إجمالي عدد خلايا المخ في الطيور البالغة والثدييات يظل ثابتاً إلى حد مذهل طيلة حياتها. فالخلايا العصبية الجديدة تحل محل الخلايا القديمة التي تموت من نفس النوع وهو ما يعرف بعملية التجدد الطبيعي.
لا وجود للمستشفيات في الطبيعة. والخسارة المفاجئة لعدد كبير من خلايا المخ نتيجة لسكتة دماغية أو إصابة لابد وأن تكون ذات تأثير خطير على قدرة الحيوان على الاستمرار في الحياة. ويبدو من المرجح أن عملية إحلال الخلايا العصبية في المخ البالغ لم تتطور بحيث تصبح قادرة على التعويض عن الخسائر الناجمة عن مرض أو إصابة، إلا أنه مع عملية التجديد المستمر، يتم إحلال بضع خلايا في كل يوم.
إن هذه الفكرة جديدة إلى الحد الذي يجعلها في حاجة إلى المزيد من الدراسة والاستيضاح. في مخ الطائر المغرد البالغ نستطيع أن نجد في أي لحظة عدداً من الخلايا العصبية الصغيرة المهاجرة والتي تستعد لكي تحل محل خلايا ماتت. ومن بين كل ثلاث خلايا جديدة تتمكن واحدة فقط من الحلول محل خلية ميتة، ولكن ربما كان الإنتاج الزائد يستحق العناء، ذلك أنه يضمن وجود خلية شابة بالقرب من الخلية العصبية الميتة القابلة للإحلال، مستعدة للحلول محلها. ومبلغ علمي أن قسماً ضئيلاً من كل خلايا المخ يقع ضمن فئة الخلايا القابلة للإحلال؛ وهذا يعني أن أنواعاً أخرى من الخلايا العصبية لا تستبدل حين تموت.
نحن ندرك الآن أن المخ قادر على إنتاج خلايا مخ جديدة لكي تحل محل خلايا أخرى ميتة. وقد يكون من الممكن استخدام هذه الإمكانية في إصلاح الدوائر العصبية المتضررة. والآن تجري المحاولات في العديد من المختبرات في كافة أنحاء العالم لابتكار الطرق التي يمكن بها الاستفادة من هذه المعرفة في المواقف العلاجية. والأمر الآن يتوقف على النجاح في حث المخ على إنتاج وتسليم الخلايا العصبية من أي نوع إلى مقاصدها الصحيحة حيث تكون مطلوبة. على هذا، وبصرف النظر عن الفئة الأصلية للخلية، تستطيع الخلايا الجديدة من النوع المطلوب أن تحل محل خلايا أخرى ميتة من نفس النوع. إلا أنني أستطيع أن أجزم أن تحقيق هذه الغاية ليس في المتناول في المستقبل القريب.
أستاذ ورئيس
قسم المختبرات بجامعة روكفلر في نيويورك
&( إعادة بناء المخ )&
