اكتشاف في الحبل الشوكي يقربنا من علاج تلف الجهاز العصبي

اكتشف باحثو مركز VIB-Neuro-Electronics Flanders في بلجيكا دور جين معين، يتم التعبير عنه في الأعصاب الشوكية، في حفظ الاستجابات للتهديدات المحتملة.

ويعد الدماغ المسؤول عن القرار النهائي في معظم أشكال الحركة، ولكن الحبل الشوكي يعتبر أكثر من مجرد طريق سريع بسيط للإشارات العصبية، حيث يحتوي على مجموعات متنوعة وراثيا من الخلايا العصبية القادرة على التشكل لتناسب الاحتياجات الفردية في الحركة.

ويمكن تقسيم الأعصاب الموجودة في الحبل الشوكي بشكل عام إلى فئتين أساسيتين: الخلايا العصبية الظهرية التي تحمل معلومات حسية، والأنسجة التي تتحكم في الاستجابات الحركية (الخلايا العصبية البطنية).

وداخل كل فئة، تعمل الخلايا العصبية المثبطة على ضبط وتنسيق الأحاسيس والحركات نيابة عن الدماغ.

وفي الدراسة، وضع فريق البحث الفئران ذات الحبل الشوكي المقطوع في أحزمة تعلق أطرافها الخلفية في الهواء، ما يسمح لها بالتحرك بحرية. وتُركت جميع الاستجابات لأعصابها الشوكية، من دون أن تقوم أدمغتها بإرسال واستقبال الإشارات من أرجلها الخلفية.

ومن خلال تحفيز أرجل فئران الاختبار بصعقات كهربائية خفيفة، تمكن الباحثون من اختبار ما إذا كان الحبل الشوكي يمكنه تعلم كيفية التفاعل مع التحفيز السلبي.

ومع تعلم فأر التجارب كيفية سحب أرجله الخلفية، تبين أن الاستجابات لم تكن تكيفات قصيرة المدى، ولكن الأعصاب اكتسبت حقا قدرة جديدة.

ثم استخدم الفريق 6 أنواع مختلفة من الفئران المعدلة وراثيا لتحديد الآليات المحتملة التي حافظت على ذكرى الصدمة الكهربائية في الأعصاب الشوكية.

ووجد الباحثون أن الأعصاب المعاقة في الجزء العلوي من الحبل الشوكي، وخاصة في الأنواع التي تفتقر إلى جين Ptf1a الوظيفي، كانت غير قادرة على التكيف مع الصدمات.

وتبين أن تعطيل الجين المشفر لبروتين الهوموبوكس engrailed-1 (جين En1) في الأعصاب البطنية باتجاه الجزء السفلي من الحبل الشوكي، جعل الفئران المتكيفة "تنسى" كيفية الاستجابة للصدمات في اختبارات المتابعة في اليوم التالي.

وتقول آية تاكيوكا، طبيبة الأعصاب وكبيرة الباحثين: "لا تتحدى النتائج الفكرة السائدة بأن التعلم الحركي والذاكرة يقتصران فقط على دوائر الدماغ فحسب، بل أظهرنا أنه بإمكاننا التلاعب في الاستدعاء الحركي للحبل الشوكي، وهو ما له آثار على العلاجات المصممة لتحسين التعافي بعد تلف الحبل الشوكي".

ومن وجهة نظر طبية، فإن فهم مدى مرونة الحبل الشوكي طوال الحياة، وقدرته على الاستجابة للتغيرات البيئية، يمكن أن يلهم البحث الجديد في علاج تلف الجهاز العصبي لدى البشر.

نشرت الدراسة في مجلة Science Advances.

 ساينس ألرت