قبل أن نولد، تبدأ أنسجة قلبنا بالاهتزاز والانقباض وفقا لإيقاع لا يتوقف سوى في ساعتنا الأخيرة، إنه عمل ميكانيكي بحت لدرجة أننا قد نغفل عن تعقيده، ولكن كل انقباضة للقلب تتم بعناية، تماما كما يعزف العازف الموسيقي نغماته، بحماس أو بلطف، تحت إشراف شبكة من الأعصاب المدفونة تحت الطبقات الخارجية للقلب.

النظام العصبي القلبي: دماغ صغير يتحكم في نبضات القلب

يسمى هذا النظام العصبي داخل القلب بالنظام العصبي داخل القلب، وكان يُعتقد في السابق أنه مجرد نقطة توقف للمعلومات المرسلة من أجزاء الدماغ والنخاع الشوكي، لكن اكتشف العلماء من معهد كارولينسكا في السويد وجامعة كولومبيا في الولايات المتحدة مستوى مفاجئا من التعقيد بين الأعصاب التي تحيط بقلب سمك الزرد، مما يطعن في النظريات الحالية حول كيفية الحفاظ على نبضات القلب في الحيوانات مثلنا.

يقول الباحث في معهد كارولينسكا، كونستانتينوس أمباتزيس، الذي قاد الدراسة: "هذا 'الدماغ الصغير' له دور رئيسي في الحفاظ على انتظام نبضات القلب والتحكم فيها، مشابهًا للطريقة التي ينظم بها الدماغ الوظائف الإيقاعية مثل الحركة والتنفس."

تطور فهمنا لاستقلالية القلب

على مر التاريخ، كان يُعتقد أن نشاط القلب يتم بشكل مستقل، ينبض بإيقاعه الخاص الذي يعتبره العديد من الثقافات جوهر الحياة ذاتها، تم تقديم رؤية جديدة عن استقلالية القلب في القرن الثامن عشر من قبل عالم التشريح الألماني ألبريشت فون هالر، الذي أشار في نصه عن الفسيولوجيا إلى أن القلب يمتلك "تهيجًا داخليًا" يحفزه الدم الذي يدخل إليه.

في القرن التاسع عشر، تم اكتشاف مجموعات من الأعصاب تُسمى العقد العصبية في قلوب الضفادع، ثم في قلوب البشر، والتي تم فهمها سريعًا على أنها تعمل كـ "منظم ضربات" للقلب، يتحكم في معدل الانقباضات العضلية.

العلاقة بين الدماغ والقلب: تأثير الدماغ على وظيفة القلب

اليوم، يُعتقد أن الدماغ يؤثر على وظيفة القلب من خلال فرعيه الرئيسيين: النظام العصبي الودي (الذي يتفاعل مع مواقف الطوارئ) والنظام العصبي اللاودي (الذي يعزز الراحة والهضم)، يدير الدماغ هذه الأنظمة عبر مسارات عصبية متعددة تربط الألياف العضلية للقلب بالعقد العصبية الطرفية، والتي بدورها متصلة بمجموعة من الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي، مما يؤثر على إيقاع نبضات القلب استجابةً للتحفيزات الكيميائية والضغطية.

دراسة جديدة تكشف عن المزيد من التفاصيل حول "الدماغ القلبي"

استخدم فريق أمباتزيس مزيجًا من تقنيات وسم المناعية، وتحليل الحمض النووي الريبوزي (RNA) للخلايا الفردية، ودراسة الخصائص الكهربائية للخلايا العصبية التي تنسج خلال أنسجة القلب لرسم خريطة مفصلة للنظام العصبي داخل قلب سمك الزرد. اكتشف الباحثون تنوعا عميقا في أنواع الخلايا، بما في ذلك مجموعة من الأعصاب التي تشبه الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي، وهي المسارات التي تنظم كل شيء من مضغ الطعام إلى المشي وحتى القذف.

تشابه مفاجئ بين القلب البشري وقلب سمك الزرد

على الرغم من وجود اختلافات تطورية هائلة بين البشر وسمك الزرد تمتد لمئات الملايين من السنين، إلا أن لديهم نظامًا فسيولوجيا قلبا مشابها بشكل مفاجئ، مما يشير إلى أن معظم الفقاريات تشترك في هذه المسارات العصبية. وعند أخذ هذه المعرفة في الاعتبار، يبدو من المحتمل أن قلوب الفقاريات تحتوي على "دماغ" أكثر تعقيدا مما كان يُعتقد سابقا، يتكون من منظم ضربات قلب يبدأ في تحفيز القلب على العمل ومدير تنظيمي يتلقى إشارات من الجهاز العصبي المركزي قبل أن يقرر كيفية استجابة القلب.

آفاق جديدة لفهم أمراض القلب وعلاجها

يقول أمباتزيس: "لقد فوجئنا للغاية من مدى تعقيد النظام العصبي داخل القلب". "فهم هذا النظام بشكل أفضل قد يؤدي إلى رؤى جديدة حول أمراض القلب ويساعد في تطوير علاجات جديدة لأمراض مثل اضطراب النظم القلبي."

بدلاً من رسم خط واضح بين القلب والدماغ، تطرح هذه الاكتشافات أسئلة جديدة حول كيفية تغير هذه الإشارات في حالات المرض، والنظام الغذائي، والنشاط البدني، مع إمكانية أن تكشف الدراسات المستقبلية عن أهداف جديدة للعلاج يمكن أن تحافظ على صحة القلب لفترة أطول.