الدماغ البشري هو العضو الأكثر تعقيدًا وتعقيدًا في الكون. وعلى الرغم من التقدم العلمي، إلا أننا لم نبدأ إلا في خدش سطح ضخامة هذا العلم وإمكاناته. ووفقا للبروفيسور رافائيل يوستي، الذي أمضى أكثر من عقدين من الزمن يعمل في الولايات المتحدة، فإن الدماغ البشري يحمل أسرارا يمكن أن تحدث ثورة في الطب وعلم الأعصاب. يقود يوستي أحد أكثر المشاريع طموحًا في هذا العصر: رسم خريطة شاملة للدماغ البشري، وهو جهد مماثل في حجمه لمشروع الجينوم البشري.
الهدف من هذا مشروعالمعروفة باسم مبادرة الدماغ، هو كشف الألغاز البيولوجية الكامنة وراء أمراض مثل مرض الزهايمر والفصام والصرع واضطرابات التنكس العصبي المختلفة. بحسب يوستي. «لدينا في الاعتبار المرضى الذين يعانون من الشلل أو الأمراض العصبية والنفسية. "هذه الدراسة يمكن أن تفتح حدودا علاجية جديدة."
سحر الدماغ البشري: أكثر تعقيدًا مما نتخيل
على الرغم من أن الدماغ البشري وعقل الذبابة أو الدودة يشتركان في أوجه التشابه في وظائفهما الأساسية، إلا أن هناك هوة من حيث التعقيد. الدماغ البشري لديه حوالي 86.000 مليون خلية عصبية، ويتفاعل كل واحد منهم من خلال ما يقرب من 10.000 اتصال متشابك. تولد هذه الشبكة مجموعات محتملة أكثر من النجوم الموجودة في الكون المعروف، مما يجعلها "لغزًا بين الألغاز".
وأوضح البروفيسور جون نجاي، مدير مبادرة BRAIN، أن فهم هذا المستوى من التعقيد أمر ضروري لمعالجة الاضطرابات العصبية. «الدماغ البشري أكثر تعقيدًا بمليون مرة من دماغ الذبابة البالغةوأشار إلى أنه "لكن حتى رسم خريطة لمدى تعقيد دماغ الفأر سيتطلب جهودًا هائلة". ويتضمن هذا النهج استخدام التقنيات المتقدمة، مثل المجهر الإلكتروني عالي الدقة والذكاء الاصطناعي.
المشروع وتأثيره العالمي
يتضمن إنشاء هذه الخريطة تعاون أكثر من 100 عالم من مختلف التخصصات والبلدان، ومن المتوقع أن تؤدي النتائج إلى إحداث تحول في مجالات مثل الطب والذكاء الاصطناعي وعلم الأعصاب التطبيقي. قدمت حكومة الولايات المتحدة، في ظل إدارة الرئيس باراك أوباما، دعمًا كبيرًا لهذا المشروع، وخصصت ميزانية أولية قدرها XNUMX دولار أمريكي 2.300 millones دي يورو.
وأفضل طريقة لفهم حجم التحدي هي معرفة أن التطورات المبكرة الحديثة، مثل رسم خرائط الدماغ لمليمتر مكعب من الأنسجة البشرية، ولدت أكثر من 1,4 بيتابايت من البيانات. تحتوي هذه "القطعة المجهرية" على 57.000 خلية و150 مليون مشبك عصبي و230 ملم من الأوعية الدموية.
طريق الأمل للملايين
والتطبيقات العملية لهذا المشروع واعدة. ووفقا لعالم الأعصاب جريجوري جيفيريس، يمكن مقارنة الخريطة التفصيلية بـ "خرائط جوجل" للدماغ، مما يوفر مستوى من التفاصيل يشمل كل شيء بدءًا من الاتصالات العصبية إلى الوظيفة التشابكية. يقدم هذا التحليل التفصيلي طرقًا لفهم كيفية تأثير أمراض مثل الفصام والزهايمر على دوائر الدماغ.
على سبيل المثال، يقوم الباحثون في المشروع بالفعل بتطبيق هذه الأساليب لمعالجة الأمراض العصبية النادرة وفهمها العلاقة بين الدماغ والخبرات البشرية. كما يتم استخدامها أيضًا لاكتشاف أنماط تكوين الذاكرة، سلوك y التفكير الإبداعي.
إرث الرواد: رامون واي كاخال كمصدر إلهام
تعود جذور المشروع إلى أعمال الإسباني سانتياغو رامون إي كاخال الحائز على جائزة نوبل، والذي أحدث ثورة في علم الأعصاب الحديث في القرن التاسع عشر. اليوم، يمتلك الباحثون أدوات أكثر تقدمًا، مثل عضويات الدماغ، التي تساعد في نمذجة وفهم التطور والمرض بمستويات لم يكن من الممكن تصورها سابقًا.
المستقبل: الاستكشافات والاكتشافات
ستكون الخطوة التالية نحو الفهم الكامل للدماغ البشري هي استخدام الذكاء الاصطناعي مع الهندسة الوراثية لتحليل الأنماط السلوكية في النماذج الحيوانية المتقدمة. ومن المأمول أن يسمح هذا بتطوير علاجات مصممة لاضطرابات مثل التوحد والفصام، من خلال تحديد الخلايا الضعيفة في المراحل المبكرة من نمو الدماغ.
بالإضافة إلى ذلك، فقد ألهم هذا العمل بالفعل تخصصات جديدة، مثل "علم الاتصال المرضي"، الذي يدرس الاختلافات بين دوائر الدماغ الطبيعية والمرضية. وسوف يسعى هذا الجهد إلى فهم الآليات التي تولد تجارب إنسانية فريدة من نوعها واكتشف كيف يعمل هذا "الجهاز الرئيسي" حقًا.
ويقدم المشروع نظرة تبعث على الأمل لأكثر من مليار مريض في العالم يعانون من أمراض عصبية. إنها ثورة علمية لا تسعى فقط إلى فهم الدماغ البشري كتحفة فنية، بل كخريطة تفصيلية ترشد البشرية نحو الابتكارات المستقبلية.