توصل باحثون من Institute of Science and Technology Austria إلى أن الدماغ يبدأ تطوره بكمية كبيرة من الوصلات العصبية، قبل أن يتخلص تدريجياً من الاتصالات الزائدة لتحسين كفاءة عمله.

وتتحدى هذه النتائج الفكرة العلمية القديمة التي افترضت أن الدماغ يتطور تدريجياً من “صفحة بيضاء” أو من شبكة عصبية بسيطة عند الولادة.

ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature Communications.

التركيز على منطقة الحُصين

ركز الباحثون دراستهم على الحُصين، وهو الجزء المسؤول عن:

تكوين الذاكرة طويلة المدى

التعلم

التوجيه المكاني

وسعى العلماء إلى فهم ما إذا كانت الشبكات العصبية في هذه المنطقة تُبنى بالكامل بعد الولادة، أم أنها تكون موجودة مسبقاً بشكل معقد.

دراسة شبكة CA3 العصبية

اعتمدت الدراسة على تحليل شبكة عصبية تعرف باسم خلايا CA3 الهرمية داخل الحُصين.

وتلعب هذه الشبكة دوراً أساسياً في:

تحويل التجارب قصيرة المدى إلى ذكريات

تنظيم المعلومات الحسية

تعديل الاتصالات العصبية استجابة للتجارب الجديدة

ويمتلك هذا النظام قدرة عالية على إعادة تشكيل نفسه من خلال تغيير الروابط الداخلية بين الخلايا العصبية.

مراقبة الدماغ في مراحل مختلفة

درس الباحثون أدمغة فئران في ثلاث مراحل عمرية:

بعد الولادة مباشرة

مرحلة المراهقة

مرحلة البلوغ

واستخدم الفريق تقنيات متقدمة لقياس الإشارات الكهربائية داخل الخلايا العصبية، إلى جانب تقنيات تصوير تعتمد على الليزر لرسم خريطة دقيقة للشبكات العصبية.

كثافة عالية ثم إعادة تنظيم

أظهرت النتائج أن شبكة CA3 العصبية تكون شديدة الكثافة في المراحل المبكرة من الحياة، مع وجود عدد كبير من الوصلات التي تتشكل بصورة عشوائية نسبياً.

لكن مع تقدم العمر، تبدأ الشبكة بالتخلص من الاتصالات غير الضرورية، لتصبح أقل كثافة وأكثر تنظيماً ودقة.

ويرى الباحثون أن هذه العملية تساعد الدماغ على تحسين سرعة وكفاءة نقل المعلومات مع الحفاظ على القدرة على تكوين الذكريات.

لماذا يولد الدماغ بوصلات زائدة؟

يفترض العلماء أن الكثافة العالية للوصولات العصبية في بداية الحياة تمنح الدماغ قدرة أكبر على:

ربط المعلومات البصرية والسمعية والروائح

التعلم السريع

التكيف مع البيئة المحيطة

وبعد ذلك، يقوم الدماغ بإزالة الروابط غير الضرورية لتحسين الأداء وتقليل استهلاك الطاقة العصبية.

إعادة فهم تطور الدماغ

تشير الدراسة إلى أن تطور الدماغ لا يعتمد على بناء الشبكات العصبية من الصفر، بل على إعادة تنظيم شبكة معقدة موجودة مسبقاً منذ المراحل الأولى للحياة.

ويرى الباحثون أن فهم هذه الآلية قد يساعد مستقبلاً في تفسير كيفية تطور الذاكرة والتعلم، إضافة إلى فهم بعض الاضطرابات العصبية المرتبطة بخلل تنظيم الاتصالات العصبية.