سياحة داخل مخ بشري

عندما سئل الفيزيائي العبقري (مخترع النظرية النسبية) آينشتاين عن أكثر الألغاز العلمية غموضا بعصرنا، فاجأ الجميع بإشارته لرأسه و هو يقول:"إننا نحمله في رؤوسنا طيلة الوقت!". و بالفعل فإن إستبصار هذا العالم العظيم لهو في محله تماما، هذه الكتلة الرمادية بخلاياها التي تتجاوز إحدى عشر بليون خلية عصبية و روابطها المتبادلة التي تفوق عشرة ألف إرتباط لكل خلية!، هذا العضو الذي يستهلك خمس طاقة الجسم رغم وزنه الذي لا يتجاوز 1.5 كجم لشيء مذهل حقا.

---

من المثير للسخرية أن هذا الجهاز المعقد لم ينل حظه من الإحترام إلا بالعصر الحديث، فعند قدامى المصريين إعتبر القلب و ليس الدماغ وعاء التفكير و الشعور، لذا كان يدفن بتعظيم بالغ مع المتوفى بينما يتم التخلص من دماغه عبر الأنف (بكسر العظم الرقيق للجمجمة أعلى الأنف و شفط المخ عبره). و حتى شجاعة أرسطو الفلسفية لم تمنح المخ أكثر من وظيفة مبرد Radiator لموقع التفكير الأساسي: القلب، و لكن بفضل تقريره الحاسم بكون الذكاء وظيفة للروح العاقل Rational Soul و ليست متمركزة بأي عضو جسدي. اكتسب المخ بعض الأهمية بعد أعمال هيروفيلس و اراسيستراتس الإسكندريين حول تشريح الدماغ حيث زعما بأن بطينات المخ (تجويفات متصله ببعضها داخل المخ) هي مستقر تلك الروح العاقلة!. سادت هذه الرؤية حتى جاء إندرياس فيسالس في عصر النهضة ليعلن وجود هذه البطينات عينها في الحيوانات التي شرحها، و بما أنها لا تملك الروح العاقلة فلا يمكن أن تكون البطينات هي مستقر التفكير و الشعور. بقيت هذه المعضلة حتى عالجها رينيه ديكارت (الفيلسوف الفرنسي المعروف) بحذاقه حيث إعتبر أن البطينات الممتلئه بالسوائل تشكل نظاما هيدروليكيا مع الأعصاب تقوم بتشغيل جسم الإنسان و الحيوان كأنه آله ميكانيكية، بينما تسامى كما فعل أرسطو بقدرات البشر التفكيرية بأن فرق بين الدماغ و العقل بحيث يكون هذا الأخير خالدا و غير مرتبط بالدماغ إطلاقا. و أخيرا جاء المخلص بالقرن التاسع عشر على صورة كتاب للبروفيسور توماس ويليس :"Cerebri Anatome" ليعلن بوضوح أن نصفي الكرة المخية Cerebral Hemispheres هما المسئول الحقيقي عن التفكير

---

من أوائل التكوينات العصبية البسيطة تلك العائدة لهلام البحر Jellyfish(Medusa) حيث تلعب الشبكة العصبية الخام دورا بسيطا و رائعا في تنسيق حركته الموجية المذهلة. أما أول مخلوق يمتلك جهازا عصبيا مركزيا (يتمايز إلى دماغ و أعصاب طرفية) فهو دودة الأرض (الصارقيل) رغم أنه لم يصل بعد لفرض حكمه الديكتاتوري على كامل جسد الدودة فلا بزال بإمكانها القيام بسلوكيات معقدة بعد قطع دماغها كالحركة و التزاوج و الحفر و حتى تعلم الخروج من المتاهة maze learning . عند الحشرات نفاجأ بإضافات نوعية مثيرة، فهي تملك أليافا عصبية متخصصه تنقل الإشارات بسرعة مذهلة (لذا لن تجد من السهل أن تفاجئ ذبابة في مقتل)، بالإضافة لمجموعات كثيفة من المستقبلات الحسية التي تتميز بها حتى على الفقاريات (نحن من أهم الفقاريات بالطبع) فهي تحس بالروائح و الحرارة و الضغط و الأصوات و الملمس Texture و الرطوبة و نماذج الضياء light pattern و التركيب الكيميائي لبيئتها!!، و تأمل سريع للسلوكيات المذهلة للنحل أو النمل كافية لتصور المقدرات الرهيبة لأدمغتها الصغيرة المنمنمة. مع ظهور الأسماك و البرمائيات ينضم الحبل الشوكي Spinal Cord للسيناريو مع مجموعة متميزة من العظام (السلسلة الفقرية) لكي تحمي طريق المعلومات السريع هذا بين الدماغ و بقية الجسم. ثم تظهر الزواحف مع أول و أقدم أجزاء الدماغ الحديث ألا و هو الدماغ الخلفي Hind Brain قبل 500 مليون سنة، و لا يزال هذا التركيب الرائع القابع بقعر رؤوسنا حتى الآن يؤدي نفس وظائفه القديمة التي أتقنها بإخلاص منذ ذلك الزمان السحيق! كتنظيم ضربات القلب و التنفس و التوازن. القفزة التالية جاءت بعد 250 مليون سنة بتطور الجهاز الحوفي Limbic System و هو عبارة عن محموعة من التكوينات كاللوزة Amygdale و قرن آمون Hippocampus و القشرة المخية القديمة cerebellum تعمل معا لتنسيق الإستجابات الإنفعالية للكائن الحي مع بيئته، كذلك الشعور الطاغي بالإنشراح حين ندخل منزلا محببا إلينا!. أخيرا و بعد 50 مليون سنة ظهرت آخر و أهم أجزاء الدماغ: القشرة المخية الجديدة neocortex or cerebrum الموقع الحقيقي للقدرات العليا كالتفكير و اللغة و الإبداع!.

---

لنتعرف الآن عن قرب على آخر إضافة للدماغ neocrtex ، هذه المنطقة التي تكون 70% من دماغنا البشري فنحن ندين لها كليا بما يجعلنا بشرا. بادئ ذي بدء هي تنقسم إلى نصفين كرويين يربط بينهما كتلة من الألياف العصبية تسمى بالجسم الجاسئ Corpus callosum. و رغم حجم هذه المنطقة الكبير إلا أن كل الخلايا العصبية المكونة لها تقبع على السطح في شريط ضئيل يبلغ سمكه بضع مليمترات فقط. نعرف الآن أن هذه المنطقة المجعدة بشدة حتى تضم مساحة أكبر (تبلغ تقريبا مساحة شاشة 27بوصة) و هي محبوسة بالجمجمة تنقسم إلى فصوص Lobes مختلفه تحوي بدورها باحات مختلفة (وظيفيا و نسيجيا)، و لكن ما لا نعرفه بعد هو وظيفة العديد من تلك الباحات التي تبدو كسر غامض نحمله يوميا دون أن نكون حقا في حاجة إليه في أي شيء نود عمله بأدمغتنا! (كل الوظائف الدنيا و العليا وجدت لها مكانا بهذا البهو الرحب و هي محدده بدقة الآن)، إذن فلنتابع تقصي أهم وظائف الباحات المعروفة لدينا. في عام 1848 تعرض عامل السكة الحديدية فيناس جاج لحادث مروع، حيث إخترق قضيب من الحديد مقدمة رأسه، و لكن لدهشة الجميع لم يبد أن هذا قد أثر عليه بتاتا، على الأقل في البدء إذ بعدها تغيرت الشخصية الهادئة الإجتماعية إلى شخصية لرجل بلا قيود، رجل متحرر من أي كبح إجتماعي أو أخلاقي، و هكذا عبر هذا الحادث الدرامي تكونت للعلماء أول فكرة عن وظيفة الفص الجبهي الأمامي Frontal Lobe ، تحديدا تماسك الشخصية و التخطيط الطويل الأمد و القدرة على التحكم بالذات. ندين بمعرفتنا عن وظائف بقية الساحات لجراحي الأعصاب بنفيلد و روبرتس، حيث كانا أول من رسم خريطة لوظائف الدماغ خلال عملهما مع المرضى، حيث كانا يستثيران نسيج الدماغ قبل البدء بالعمليات الجراحية (المرضى خلال هذه العمليات كانوا واعين بالكامل فالنسيج المخي لا يحوي مستقبلات للألم!) و يسجلان إستجابة المريض، و هكذا كان المجس الكهربائي يلمس منطقة ما فيرى المريض ضوئا لامعا، منطقة أخرى و يتذكر حادثا قديما بوضوح مبهج و هكذا. و لنفصل الأمر: الفصوص الخلفية Occipital lobes مسئولة عن تحليل المعطيات الحسية البصرية، هنا يتم إدراك الخطوط و الألوان و تباين الضوء و الظلال. من الشيق ذكره أن تجاربا تجري بنجاح الآن لإعادة لمحة عن العالم للعميان عن طريق زرع أقطاب كهربائية مباشرة داخل الفص الخلفي تتصل بكاميرات تشفر ماتصوره على شكل نبضات مفهومة للنسيج الدماغي، و فعلا تمكن المشاركون في التجارب من رؤية الملامح العامة لبيئتهم الشيء الذي كان رائعا بحق لمن ولد أعمى منهم. الفصوص الجدارية Parital Lobes مسئولة عن إحساسنا بوضعية أجسادنا (أين هي ذراعي؟ و هل إصبع قدمي مثني أم لا؟) و بأحاسيس اللمس و الضغط و بإدراكنا للعلاقات النسبية بين الأشياء التي نراها أو نحس بها و بتنسيق حركاتنا الجسدية المعقدة، و من الوظائف العجيبة لهذه المنطقة دورها في الإنتباه فحين يتلف الفص الجداري بأحد نصفي الكرة المخية يصبح المصاب غير مهتم بتاتا بما يقع في مدى تحكم هذا النصف، فلا يلبس مثلا إلا أحد كمي القميص، و لا ينظف إلا نصف أسنانه، و لا يأكل سوى من نصف الصحن الذي أمامه، أي يتجاهل كلية كل ما يقع في حدود الفص المصاب!. الفصوص الصدغية Temporal Lobes مسئولة عن التعرف على الأشياء و تذكر الوجوه و معرفة دلالات الكلمات و الأصوات (كالتعرف على أن الصافرة العالية التي تصم أذنك هي لقطار يقترب مسرعا منك!)، كما أن لها دورا هاما في الذاكرة جنبا إلى جنب مع التكوينات التي تحتها كقرن آمون. هنا ينتج ذلك الشعور الغريب بأنك مررت من قبل بسلسلة الأحداث التي تعيشها الآن و لكأنما تعيد معايشة ماضيك فيما يسمى بـ De ja vu و هي حالة تنتج عن بعض النشاط الزائد بهذه المنطقة!. لا تزال هناك العديد من الباحات الأصغر كمنطقة بروكا Broca's area المسئولة عن توليد الكلام، و منطقة فيرنيك Wernicke’s area المسئولة عن ترابط الحديث، و لكن فلنضرب صفحا عنهم الآن لنتأمل قليلا في الظاهرة المدهشة لعدم تماثل نصفي المخ. من الإكتشافات المثيرة في معرفتنا بوظائف الدماغ كون أن لكل نصف من الكرة المخية تخصصا مختلفا، فبالنسبة للنصف الأيسر نجد أنه مسئول عن فهم و توليد الكلام و الإنتباه للتفاصيل و الحساب، بينما يبرع النصف الأيمن في فهم و تحليل الموسيقى و نغمات الكلام (معرفة الحالة النفسية للمتحدث) و تكوين الصورة العامة للأشياء. في أغلب الأحيان يعمل هذان الأخوان بإنسجام تام بحيث يكمل كل منهما نقائص الآخر، و لكن في حالات معينة يبرز الفرق بشكل غريب. مثلا في تجارب مشهورة رتب العلماء ظروف التجربة بحيث يرى كل نصف من الدماغ صورة مختلفة (بإستخدام مصباح وامض يعرض الصور في جزء ضئيل من الثانية في المجال البصري) و لنقل أن أحد الأشخاص رأى نصفه الأيسر قلما و نصفه الأيمن كتابا، فعندما يطلب من هذا الشخص أن يسمي ما عرض عليه فسيقول بلا تردد قلم (لأن الكلام يقبع في النصف الأيسر)، و لكن إذا طلبت منه الإشارة بيده اليسرى لما شاهده فسيشير بلا أدنى تردد إلى الكتاب!(لأن النصف الأيمن يتحكم باليد اليسرى). نعم يبدو أن كلا منا يحمل الفنان و الموسيقار على يمينه و المحاسب و الثرثار على يساره! فلنحذر من أن يختلفا و إلا جننا تماما.

---

عرف الإنسان تأثير بعض المواد على وعيه ( و بالتالي دماغه) منذ أقدم العصور (كما تدل على ذلك الكتابات السومرية القديمة)، إبتدائا من الشاي و القهوة كمواد لرفع التركيز و انتهاء بعقارات الهلوسة الحديثة LSD لتشويه وعينا بالعالم! . و لكن ما لم نكن نعرفه هو أن كل هذه المواد لا تفعل أكثر من إستغلال ما هو قابع أصلا برؤوسنا!. و لنضرب مثلا بالمورفين ذلك العقار المخدر الشديد الفعالية و الذي يؤدي إستعماله المستمر لإدمان سريع، فهناك بتلافيف المخ مستقبلات خاصة لم يكن ليؤثر علينا من دونها و إن كانت في الأساس مصنوعة لشيء غيره، تحديدا لمواد ينتجها الدماغ نفسه و تعمل كنظام للتخفيف من الألم. الذي يحدث هو أن المورفين النباتي يشبه (عن طريق الصدفة) الشكل الكيميائي لهذه المواد (Endorphins) لذا يستطيع الإرتباط السريع بالمستقبلات المخصصه لتخفيف الألم مما ينتج أثرا قويا جدا نظرا للتركيز العالي للمورفين مقارنة بما ينتجه المخ من مواد، و هكذا مرة بعد أخرى يتوقف المخ عن إنتاج مواده الخاصة لأن هناك دوائر تغذية راجعه Negative feedback تثبط إنتاج المواد بما يتناسب مع الأثر الذي تصنعه. و لأن مصدر هذا التأثير خارجي (تعاطي المورفين) و ليس داخليا يقوم المخ بإيقاف أي إنتاج لمواده الخاصه ظنا منه أن التنبيه الزائد لدوائره ناجم عنها!، لذا حين يحاول المدمن المسكين التوقف عن تعاطي المخدر يفاجأ بأن دماغه خالي حتى من النسبة الضئيلة التي كانت تحميه سابقا، و تبدأ آلام فظيعه لدرجة أن سريان الدم في العروق يغدو مؤلما كتدفق حمم بركانية بداخل الأوردة و الشرايين!. يمكن قول نفس الشيء عن الكوكايين و الحشيش أو البنقو (Cannabis) الذي إكتشفت مستقبلاته مؤخرا (تلعب دورا مهما في تثبيت الذاكرة و الإدراكات الحسية)، و كذا المنشطات (Amphetamines) و المسكالين Mescalin (الذي كتب عنه إلدوس هكسلي بروعة واصفا تجربته عندما تعاطاه في كتاب Doors of perception) و المهدئات Tranquilizers ، يشذ هنا الكحول فقط فليس له مستقبلات أو نظائر طبيعية بالجسم، حيث يعتمد على تخريب وظائف غشاء الخلية العصبية و بعض المستقبلات الأخرى لينتج آثاره المعروفة. هناك تجربة طريفة قام بها بعض العلماء الذين كانوا يدرسون أساسا النظام البصري للدماغ، حيث لاحظوا وجود إستجابه خاصة لمناطق متميزة من الدماغ حين يعرض على المفحوصين صورة لمعشوقيهم من الجنس الآخر!، شملت العينة ألف طالب و طالبة من الجامعات مع إختبارهم بجهاز كشف الكذب أولا لتحديد إذا ما كانوا حقا في حالة عشقية مع من يدعون أنهم يحبونهم!، ثم تم تصوير أدمغتهم بتقنية PET التي تتيح رؤية المناطق النشطة في الدماغ، كانت النتيجة المتسقة دوما هي نشاطا عنيفا في أربع مواقع في الدماغ كلما عرض على العشاق صورا لأحبائهم مع إنعدام هذا الأثر حال عرض صور للأصحاب أو العائلة أو الغرباء. الطريف و المرعب في الأمر أن هذه المناطق الأربعة التي ما فتئت تنشط بقوة حال رؤية المحبوب كانت هي نفس المناطق التي تنشط بنفس القوة عندما يتعاطى المرء جرعة من الكوكايين!!. هنيئا للمحبين إدمانهم إذن.

---

من الحقائق الجميلة التي نعرفها اليوم كون أن عدد الخلايا العصبية (النيورونات) عند كل البشر متساوية تقريبا، ما يبدو أنه يلعب الدور الأكثر حسما في التفرقه بين آينشتاين و أبله القرية هو عدد الوصلات العصبية (synapses) بينها. في المتوسط هناك ألف مليون مليون وصلة في الدماغ البشري (1.000.000.000.000.000 وصلة). و لكن كيف تقوم هذه النيورونات بإرتباطاتها الكثيفة بكل هذه العمليات العقلية المدهشة؟!، الإجابة قد توجد في العلم الجديد الصاعد للشبكات العصبية الإصطناعية Artificial Neural Networks (أحد موضوعات الذكاء الإصطناعي) و هو بإختصار يقوم على عمل نماذج رياضية (تحديدا من علم الإحصاء و الإحتمالات) لطريقة إستجابة النيورونات في الشبكات العصبية الحية، و برمجتها حوسبيا للحصول على نتائج تضاهي قدرات عقولنا نفسها!!، ففي تجربة مشهورة غذى العلماء شبكة عصبية إصطناعية ببيانات الآلاف من المرضى الداخلين لمركز قلبي متخصص مع ما آلت إليه حالتهم المرضية، و هكذا تعلمت هذه الشبكة أن تشخص المجالات المختلفة لمرضى جدد، المثير في الأمر أن دقة هذه التنبؤات قاربت 80% بينما كانت دقة الأخصائيين بأمراض القلب من البشر لا تتجاوز 60%!!. ربما في يوم ما قد يصل إستيعابنا للرياضيات المستخدمة في هذا العلم الصاعد درجة تمكننا من تحليل التعقيد الخرافي لهذا الدماغ العجيب .. ربما!. و أخيرا لابد من كلمة حول المشاريع الطموحة لإدراك الوعي البشري عبر مصطلحات علم الأعصاب Neuroscience فيما يعرف اليوم بالأسس العصبية للوعي Neural correlates of consciousness، يسرني القول بأن الدراسات حول الأسس العصبية للوعي البصري قد حققت نجاحات باهرة حتى الآن. و لكن أكثر التأملات جنوحا و إثارة هي نظرية بنروز_هامروف( Penrose-Hameroff) حول علاقة ميكانيكا الكم بالوعي البشري عبر آلية عمل النبيبات الدقيقة بالخلايا العصبية Microtubules ، و فيها يحاولان إستغلال اللايقين الأساسي بميكانيكا الكم لتفسير حرية الإرادة البشرية عبر آليات فيزيائية صرفة توحد جنوحات التنظير الفلسفي حول الحرية مع رياضيات الكم المدهشة، و كفاهما بذلك فخرا مهما وصلت إليه فكرتهما المجنونة.

---

أرجو أن نكون الآن بعد هذه الرحلة الصغيرة عبر روائع عالمنا الداخلي الخفي أقدر قليلا على الإستمتاع بتفهم لما قاله العبقري الطبيب العلامة ابن سينا قبل قرون طويلة : تحسب أنك جرم صغير ********** و فيك إنطوى العالم الأكبر فبعد أن دشن العلم المعروف بعلم الأعصاب Neuroscience عاد للدماغ أخيرا عرشه المغتصب عبر العصور كأعظم جهاز عرفه الكون حتى الآن! سأقوم بالتوسع لاحقا في كل جزء من المقال بما إستجد في عالم العلوم العصبية من معلومات جميلة و طريفة و مذهلة