أبحاث تصوير الدماغ تكشف عن اتصالات مهمة للوعي البشري

في ورقة بحثية بعنوان "التصوير بالرنين المغناطيسي متعدد الوسائط يكشف عن اتصالات جذع الدماغ التي تدعم اليقظة في الوعي البشري"، نشرت في مجلة Science Translational Medicine ، قام فريق من الباحثين من مستشفى ماساتشوستس العام ومستشفى الأطفال في بوسطن بإنشاء خريطة اتصال لشبكة الدماغ التي يعتقدون أنها ضرورية للوعي البشري.

تضمنت الدراسة مسوحات عالية الدقة أتاحت للباحثين تصوير اتصالات الدماغ بدقة مكانية لا تتجاوز المليمتر. مكّنهم هذا التقدم التقني من تحديد مسارات لم تُلاحظ سابقًا تربط جذع الدماغ، والمهاد، وتحت المهاد، والدماغ الأمامي القاعدي، والقشرة المخية.

تُشكّل هذه المسارات معًا "شبكة التنشيط التصاعدي الافتراضية" التي تُحافظ على اليقظة في حالة الراحة لدى البشر الواعين. يستند مفهوم الشبكة "الافتراضية" إلى فكرة أن بعض شبكات الدماغ تكون في أوج نشاطها الوظيفي عندما يكون الدماغ في حالة راحة، بينما تكون شبكات أخرى أكثر نشاطًا عندما يُؤدي الدماغ مهامًا مُوجّهة نحو هدف.

لدراسة الخصائص الوظيفية لشبكة الدماغ الافتراضية هذه، حلل الباحثون بيانات تصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة (7 تسلا) من مشروع "الوصلات العصبية البشرية". كشفت هذه التحليلات عن وجود روابط وظيفية بين شبكة التنشيط التصاعدي الافتراضية تحت القشرية وشبكة التنشيط الافتراضية القشرية التي تتوسط الوعي الذاتي في حالة الراحة.

تُوفر خرائط الاتصال الهيكلية والوظيفية التكميلية أساسًا تشريحيًا عصبيًا لدمج اليقظة والوعي في الوعي البشري. وقد نشر الباحثون بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ، وتقنيات رسم خرائط الدماغ ، وأطلس هارفارد الجديد لشبكة التنشيط التصاعدي لدعم الجهود المستقبلية لرسم خريطة اتصال الوعي البشري.

يوضح المؤلف الرئيسي الدكتور برايان إدلو، المدير المشارك لمركز علوم الأعصاب في مستشفى ماساتشوستس العام، والمدير المساعد لمركز تكنولوجيا الأعصاب واستعادة الأعصاب (CNTR) في مستشفى ماساتشوستس العام، والأستاذ المساعد في علم الأعصاب في كلية الطب بجامعة هارفارد، وزميل أبحاث تشين في مستشفى ماساتشوستس العام للفترة 2023-2028، "كان هدفنا رسم خريطة لشبكة الدماغ البشري التي تعد ضرورية للوعي وتزويد الأطباء بأدوات أفضل للكشف عن الوعي والتنبؤ به وتعزيز استعادته لدى المرضى الذين يعانون من إصابات دماغية رضحية شديدة".

يوضح الدكتور إدلو: "تشير نتائج الاتصال لدينا إلى أن تحفيز المسارات الدوبامينية في المنطقة التغميطية البطنية لديه القدرة على مساعدة المرضى على الخروج من الغيبوبة، حيث أن هذا المحور متصل بالعديد من مناطق الدماغ التي تعتبر حيوية للوعي".

وتضيف الدكتورة هانا كيني، المؤلفة الرئيسية للدراسة والأستاذة الفخرية في مستشفى الأطفال في بوسطن وكلية الطب بجامعة هارفارد، أن "اتصالات الدماغ البشري التي حددناها يمكن استخدامها كخريطة طريق لفهم مجموعة واسعة من الاضطرابات العصبية المرتبطة بتغير الوعي بشكل أفضل، من الغيبوبة إلى النوبات ومتلازمة موت الرضع المفاجئ (SIDS)."

ويقوم المؤلفون حاليًا بإجراء تجارب سريرية لتحفيز الشبكة التنشيطية الصاعدة الافتراضية لدى المرضى الذين يعانون من غيبوبة بعد إصابة دماغية رضية من أجل إعادة تنشيط الشبكة واستعادة الوعي.