كشفت دراسة حديثة أجراها باحثون من جامعة بيتسبرغ عن نتائج تُعيد النظر في افتراض قديم في علم الأعصاب، وهو أن إشارات النقل المشبكي العفوي والنقل المشبكي الناتج عن المحفزات تعتمد على نفس الآلية والموقع العصبي. ونُشرت النتائج في مجلة Science Advances، حيث أظهرت أن الدماغ يستخدم مواقع انتقال مختلفة لتنظيم كل نوع من أنواع اللدونة العصبية، مما يقدم فهماً أعمق لكيفية حفاظ الدماغ على الاستقرار مع إمكانية التكيف، وهما عاملان أساسيان في التعلم والذاكرة والصحة النفسية.

عادةً ما يتواصل العصبون عن طريق إفراز الناقلات العصبية من النهاية قبل المشبكية إلى ما يُعرف بـ الشق المشبكي، حيث ترتبط هذه المواد بـ مستقبلات بعد مشبكية لتوليد استجابة في الخلية المجاورة. وقد افترض العلماء لسنوات أن الإشارات العفوية (التي تحدث بشكل عشوائي) والإشارات الناتجة عن المحفزات (المرتبطة بالمدخلات الحسية أو الخبرات) تنشأ من نفس الموقع وتعتمد على نفس الآلية.

لكن عند دراسة القشرة البصرية الأولية في نموذج فأر، لاحظ الفريق بقيادة الدكتور أوليفر شلوتر أن هذين النوعين من الإشارات يتبعان مسارات تطورية مختلفة. فبعد بدء تلقي الدماغ للمدخلات البصرية، استمرت الإشارات الناتجة عن المحفزات في الازدياد، بينما توقفت الإشارات العفوية عند مستوى معين، ما يشير إلى أن كل منهما يخضع لـ آليات تنظيمية مستقلة.

ولتأكيد ذلك، استخدم الباحثون مركبًا ينشّط مستقبلات صامتة على الجانب بعد المشبكي، مما أدى إلى زيادة في النشاط العفوي دون أي تأثير على الإشارات الناتجة، وهو دليل قوي على أن كلا النوعين من الإشارات يعتمدان على مواقع مشبكية وظيفية مستقلة.

تشير هذه النتائج إلى أن الدماغ قد يستخدم هذه الآلية المزدوجة للحفاظ على الاتزان الداخلي من خلال النشاط العفوي، مع تعزيز اللدونة المعتمدة على الخبرة، والمعروفة باسم اللدونة الهيبية.

وعلّق يوي يانغ، المؤلف الأول للدراسة: “من خلال فصل أنماط الإشارات، يستطيع الدماغ أن يبقى ثابتاً، ومع ذلك مرناً بما يكفي للتكيف والتعلم”.هذه النتائج قد تكون لها تأثيرات سريرية، خاصةً أن اضطرابات مثل التوحد وألزهايمر والإدمان مرتبطة بخلل في الإشارات المشبكية. إن فهم آلية عمل هذه الإشارات في الدماغ السليم قد يكون خطوة مهمة لفهم هذه الحالات وربما تطوير علاجات فعالة لها.