علوم الأعصاب وتطورها عبر الزمن

تتكون علوم الأعصاب من مجموعة من التخصصات العلمية المكرّسة لدراسة الالجهاز العصبي. ويتكوّن هذا من الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي المحيطي. أحد الأهداف الأساسية لعلوم الأعصاب هو فهم آليات تنظيم وضبط الاستجابات العصبية؛ وكذلك، وظائف الدماغ.

تشرح الدكتورة Ángeles Castro تطور علوم الأعصاب عبر الزمن ومساهمتها في العلم.

الدماغ وعلوم الأعصاب

يُدرس الدماغ كنظام مراقبة حالياً بواسطة العلوم الأعصاب. بدأ تطوره منذ عهد الإغريق ولا يزال يتطور حتى الآن. جسم الإنسان عبارة عن شبكة معقدة من شبكات عصبية تُسيطر عليها الدماغ. يومياً وبشكل مستمر تبقى ملايين الخلايا العصبية متصلة تنقل نبضات تحمل معلومات محددة إلى كل عضو من أعضاء الجسم.

الدماغ تركيب بالغ التعقيد ولا تزال عدة خصائص في عمله مجهولة. مع ذلك، أتاحت الأبحاث التي قامت بها علوم الأعصاب التعمق في البنية والوظيفة وأهمية الجهاز العصبي.

أهمية علوم الأعصاب

من أهم جوانب علوم الأعصاب دراسة قدرة الأفراد على التعلم المرتبطة مباشرة بالقدرة على البقاء. بعيداً عن نظرية داروين في التطور, استُخدم الدماغ بدرجات متفاوتة للتعلم. منذ جمع الطعام، وإشعال النار، والصيد، والاستقرار وإرساء أنشطة للعيش؛ وصولاً إلى الثورات الصناعية وتطوير الذكاء الاصطناعي.

بلا شك، كل ذلك كان ممكناً عبر التعلم، الذي يرتبط بتحسين وظائف الدماغ وكفاءة التفاعلات العصبية. هذه العوامل تدرسها علوم الأعصاب بدقة.

من ناحية أخرى، في عقد القرن الحادي والعشرين هذا، تشهد علوم الأعصاب اندماجاً مع مجالات معرفية أخرى. على سبيل المثال: علم الأجنة, الفسيولوجيا, الكيمياء الحيوية, علم الأدوية, علم النفس, الطب العصبي, الهندسة الحيوية, علوم الحاسوب والذكاء الاصطناعي.

الخلفية التاريخية لعلوم الأعصاب

الاتصالات الأولى مع علوم الأعصاب

في اليونان في القرن الخامس قبل الميلاد، وصف Alcmeon de Crotona العصب البصري الذي حدده أثناء التشريحات التي أجرى. وفي أوصافه اقترح أن الدماغ كان مقر التفكير والإحساس.

بالمثل، أشار Corpus Hipocraticum إلى: “يجب على الناس أن يعلموا أن الأفراح، البهجات، الأحزان، الآلام والنوح تنبع من الدماغ وليس من أي مكان آخر. وبذلك، على نحو خاص نكتسب الحكمة والمعرفة، نرى، نسمع ونعرف ما هو سخيف وما هو صواب، ما هو سيئ وما هو جيد، ما هو حلو وما هو مقزز…ومن خلال نفس العضو نصاب بالجنون والهذيان، وتهاجمنا المخاوف والرواع…نتحمل كل هذه الأمور بسبب الدماغ عندما لا يكون سليماً…أرى أن الدماغ بهذه الطرق يمارس أعظم السلطة على الإنسان”.

من ناحية أخرى، كان Aristóteles يشارك الفكرة التي مفادها أن مركز العقل يقيم في القلب، وكان يرى أن الطابع العقلاني للإنسان ناتج عن قدرة الدماغ على تبريد دم القلب المسخن.

فيما بعد، اقترح Galeno، استناداً إلى أطروحة Hipócrates والاختلاف البنيوي بين الدماغ والمخيخ، أن المخيخ يؤثر في العضلات. كما رأى أنه مستقبل الأحاسيس ويحفظ الذاكرة. بالإضافة إلى ذلك، ربط البطينات الدماغية بتجاويف القلب، مؤكداً أن الأحاسيس والحركات تعتمد على تدفق الخلط نحو البطينات الدماغية أو منها عبر الأعصاب.

علوم الأعصاب في القرن الثامن عشر

في هذه الفترة طُرح أن النسيج العصبي يؤدي وظيفة غدية. استناداً إلى نظرية Galeno تم التأكيد على أن الأعصاب كانت القناة التي تنقل السوائل التي يفرزها الدماغ والنخاع الشوكي إلى محيط الجسم البشري.

فيما يتعلق بتشريح الدماغ، كشف Vesalio عن عدة تفاصيل. ومع ذلك، بقي مفهوم تحديد المواقع البطينية ووظائف الدماغ دون تغيير. بالمثل، ساهم اختراع الآلات الهيدروليكية في تعزيز نظرية البطينات الدماغية. وتعرض هذه النظرية أن: “السوائل المدفوعة من البطينات تضخ إلى الجسم، ولذلك تتضخم العضلات أثناء الحركة”.

بالمقابل، دافع René Descartes عن النظرية الميكانيكية لوظيفة الدماغ لتفسير سلوك الحيوان. ومع ذلك، لم تفسر هذه النظرية تعقيد السلوك البشري لأن الفرد يمتلك عقلاً ونفساً أعطاهما الله. كان ديكارت يعتقد بقوة أن الدماغ يتحكم في السلوك البشري فيما يتعلق بجزئه الحيواني، وأن القدرات الخاصة للإنسان تقيم خارجه، في العقل (“l’esprit”).

استناداً إلى هذه النظرية نشأت خطان من التفكير لا زالتا باقية اليوم. من جهة، الفلسفة الميكانيكية التي تفسر الجسم كآلة ويجب تحليله على هذا الأساس بما في ذلك الدماغ. ومن جهة أخرى، خط العقل-الجسم الذي يتبناه بعض علماء الأعصاب.

علوم الأعصاب في القرنين التاسع عشر والعشرين

انطلاقة علوم الأعصاب كانت نتيجة اكتشافات Santiago Ramón y Cajal، الذي درس البروتينات والخلايا العصبية كأساس للتركيب الخلوي للدماغ. حول الخلايا العصبية قال: “الجهاز العصبي مكوّن من خلايا مستقلة: الخلايا العصبية، التي تتواصل بينها في مواقع محددة”.

كذلك، ابتكر Ramón y Cajal نظرية عصبية تشريحية جديدة ووصف بنية الخلايا العصبية. كما حدَّد الآليات التي تُحكمها، وتطورها، وانحلالها وتولدها. تشكل هذه العناصر أسس علوم الأعصاب المعاصرة.

كان من الصعب أن تتطور علوم الأعصاب دون تقدم الفيزيولوجيا العصبية، العلم الذي نشأ أواخر القرن الثامن عشر مع أبحاث غالفاني حول تأثير الكهرباء على نشاط خلايا نسيج العضلات.

تم تأكيد النظرية الخلوية من خلال دراسات مختلفة، منها دراسة Ross Harrison. هذا عالم الأجنة الذي أكد النظرية عبر زراعة الأنسجة وأظهر أن امتدادات الخلايا العصبية، التغصّنات والمحاور العصبية، هي هياكل مستمرة من جسم الخلية وتتطور انطلاقاً منها.

أكثر الاكتشافات تقدّمًا

لاحقاً خلال القرن التاسع عشر، طور العلماء Emil Dubois-Reymnd وJohannes Muller وHerrmann von Helmholtz أسس الفيزيولوجيا الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، اكتشف Helmholtz النشاط الكهربائي للخلايا العصبية أثناء نقل المعلومات بين الخلايا.

في سياق مماثل، أوضح الطبيب Charles Bell والفيزيولوجي Francois Magendie مسار نقل الإشارات بين الجهاز العصبي ومحيط الجسم. من جهة أخرى، أكد عالم الفسيولوجيا العصبية Charles Scott بشكل قاطع نظرية Ramon y Cajal حول الاتصال بين الخلايا العصبية، وسماها المشبك العصبي.

نهاية القرن التاسع عشر شهدت بداية تطور علم الأدوية واكتسب الاهتمام الأكبر عندما برهن Claude Berenard وPaul Ehrlich وJohn Langley أن الأدوية تتفاعل مع مستقبلات خلوية محددة. يشكل هذا الاكتشاف أساس الدراسات الحالية حول النقل الكيميائي عبر المشابك. لاحقاً، حوالي عام 1960 لاحظ الكيميائي الحيوي Hornykiewicz أن أدمغة مرضى باركنسون تظهر تركيزاً منخفضاً من الدوبامين. وبهذه الطريقة، تم إقامة علاقة فيزيopatológica بين نقص ناقل عصبي ووجود اضطراب عصبي.

السنوات الأخيرة

في السنوات الأخيرة، ارتبط تطور علوم الأعصاب ارتباطاً وثيقاً بعلم النفس ال. هذه التخصص موجود في المجتمع منذ العصر اليوناني مع نفس التساؤلات حول طبيعة العقل والسلوك البشري.

الخلاصة

أخيراً، يتضح أن علوم الأعصاب في تطور مستمر، بحيث أن الطروحات وتأكيد العديد من الفرضيات أدت إلى اكتشافات هامة لفهم بنية الدماغ. كما أن النهج متعدد التخصصات الذي يميزها يسمح بالتحقيق في جوانب متنوعة للإجابة على التساؤلات المتعلقة بالعمل التفصيلي للجهاز العصبي وكل مكوناته.

إذا أعجبتك هذه التدوينة حول علوم الأعصاب وتطورها عبر الزمن، فقد تهمك هذه المنشورات من NeuronUP:

“تمت ترجمة هذا المقال. رابط المقال الأصلي باللغة الإسبانية:”
Las neurociencias y su evolución en el tiempo