أمراض معروفة يمكن أن يسبب الميلين المعيوب أو الغائب (المفقود) في الجهاز العصبي المركزي العديد من الأمراض الموهنة، تتضمن: التصلب المتعدد (تنكس الجهاز العصبي المركزي) ........................................................... الشلل الدماغي (تحكم عضلي شديد الاعتلال) ............................................................ مرض آلكسندر (تَخَرُّ ِب أو دمار الجهاز العصبي المركزي).

[/center]
ويساعد المنطق كذلك على تفسير كيف تستطيع المادة البيضاء التأثير في
القدرة المعرفية. فقد يبدو بالتناظر الوظيفي مع الإنترنت أن كافة
المعلومات في الدماغ ينبغي أن تنتقل منه بأسرع ما يمكن، ويعني ذلك أن تكون
العصبونات جميعها ميلينية بقدر متساو. ولكن بالنسبة إلى العصبونات، لا
يكون الأسرع دائما هو الأفضل. يجب على المعلومات أن تجتاز مسافات طويلة
لتنتقل بين مراكز الدماغ، إذ يقوم كل مركز بأداء وظيفته الخاصة ويرسل
النتاج إلى منطقة أخرى لتقوم بالخطوة التالية لتحليل المعلومات. بالنسبة
إلى عمليات التعلم المعقدة، مثل تعلم العزف على الپيانو، يجب أن تكثر
المعلومات من التنقل ذهابا وإيابا فيما بين عدة مناطق؛ كما أن المعلومات
الواردة من مسافات مختلفة يجب أن تصل معا إلى مكان واحد في زمن معين. ولكي
يتم ذلك بمثل هذه الدقة، يكون من الضروري حدوث تأخيرات؛ إذ لو نقلت جميع
المحاوير المعلومات بأقصى معدل سرعة لوصلت الإشارات من العصبونات البعيدة
متأخرة دائما عن الإشارات القادمة من العصبونات المجاورة. إن الوقت
النموذجي الذي يستغرقه انتقال الدفعة العصبية من أحد نصفي الدماغ إلى
النصف الآخر خلال المحاوير الميلينية في الجسم الثفني يبلغ 30 جزءا من الألف من الثانية مقارنة بـ 150 إلى 300
جزء من الألف من الثانية خلال المحاوير غير الميلينية. عند الميلاد لا
يكون أي من محاوير الجسم الثفني ميلينيا، ويبقى ثلاثون في المئة منها على
هذا النحو حتى البلوغ، ويساعد هذا الاختلاف على تناسق سرعات الانتقال.


ربما كانت عقد <رانفييه> على هذا القدر نفسه من الأهمية، فقد
استنتج العلماء في السنوات القليلة الماضية أن هذه العقد هي أبعد ما تكون
عن كونها أخطاءً في عملية تكون الميلين، وأنها تعمل كمكررات كهربائية
حيوية معقدة: أي كمحطات ترحيل تولد الإشارات الكهربائية وتنظمها وتنشرها
بسرعة على طول المحوار. وقد أوضح علماء البيولوجيا العصبية عن طريق
دراستهم حاسة السمع الممتازة لدى طائر البوم، أنه أثناء عملية تكون
الميلين تقوم الخلايا الدبقية القليلة التغصن بغرز عقد أكثر مما ينبغي
للتبليغ السريع بالإشارات خلال بعض المحاوير، وذلك لإبطاء الإشارات
السارية خلالها.


من الواضح أن سرعة انتقال الدفعات العصبية هي مظهر بيولوجي من مظاهر وظيفة
الدماغ. نحن نعلم أن الذاكرة والتعلم يحدثان عندما تترابط دوائر عصبونية
معينة بمزيد من القوة. ومن المرجح فيما يبدو أن الميلين يؤثر في هذه القوة
عن طريق تعديل سرعة التنقل، بحيث يصل وابل الدفعات العصبية عند العصبون
نفسه في آن واحد من عدة محاوير. وعندما يحدث هذا التقارب، تتجمع الصدمات
الكهربائية المنفردة وتتراكم، مما يزيد من قوة الإشارات، ومن ثم تخلق
ارتباطا أقوى فيما بين العصبونات التي تشتمل عليها تلك الدوائر. وينبغي
إجراء مزيدٍ ومزيدٍ من الأبحاث لفحص وتحري هذه النظرية، ولكنه لا يوجد
أدنى شك في استجابة الميلين للبيئة ومشاركته في المهارات التعلمية.

التعلم والمرض العقلي^(******)


ليس من الصعب، وفقا لهذا المنظور، تصور كيف يمكن أن يؤدي الانتقال المعيب
للدفعات العصبية إلى تحديات عقلية. فبعد قضاء عقود من الزمن في البحث عن
وجود أسباب العجز العقلي في المادة السنجابية، صار لدى علماء الأعصاب الآن
أدلة تفصيلية توحي إلى أن المادة البيضاء تؤدي دورا في ذلك. فخلل (أو عسر)
القراءة، على سبيل المثال، ينتج من وقوع فوضى في توقيت انتقال المعلومات
في الدوائر الضرورية للقراءة. وقد كشف تصوير الدماغ عن نقصٍ في المادة
البيضاء في هذه السبل، مما قد يسبب مثل هذه الفوضى. ويُعْتَقدَ أن شذوذات
المادة البيضاء تعكس وجود عيوب في تكون الميلين مع شذوذات نمائية في
العصبونات المؤثرة في هذه التوصيلات من المادة البيضاء.


ينجم صمم النغم عن عيوب في عمليات معالجة الصوت العالية المستوى في القشرة
المخية، حيث يتم تحليل الأصوات. وقد وجد إخصائي علم النفس هايد> [بجامعة ماك گيل] نقصا في كمية المادة البيضاء الموجودة في حزمة
ليفية معينة في الدماغ المُقَدم الأيمن للأفراد المصابين بصمم النغم.
إضافة إلى ذلك، يشير البحث الذي قام به جاكوبسون> [بجامعة ييل] إلى أن التعرض لدخان التبغ أثناء النماء
الجنيني المتأخر أو أثناء مرحلة البلوغ، عندما تجري عملية تكوين الميلين
لتغليف محاوير هذه الحزمة، يضعف المادة البيضاء ويعطل وظيفتها. ويرتبط
التركيب كما يرى بالتصوير DTI
ارتباطا مباشرا بالأداء الوظيفي الذي يُحَدَّد بالاختبارات السمعية. فمن
المعروف أن النيكوتين يؤثر في المستقبلات الموجودة في الخلايا الدبقية
القليلة التغصن التي تنظم نماء الخلايا. لذلك، فالتعرض للعوامل البيئية
أثناء فترات تكون الميلين البالغة الأهمية قد يكون له عواقب مستمرة مدى
الحياة.

أمراض مشتبه فيها(*******) يشتبه في مساهمة تكون الميلين الشاذ في عدة أمراض عقلية، تتضمن: الفصام (ضلالات وهلاوس) ..................................................................... التوحد (الذاتوية) (تواصل عليل وانفصال انفعالي) ..................................................................... الاضطراب الثنائي القطب (فترات من الهوس بالتناوب مع فترات من الاكتئاب) ..................................................................... خلل (عسر) القراءة (اضطراب في الهجاء أو في القراءة أو اضطراب لغوي أكثر شمولا).

لقد صار مفهوما الآن أن الفصام هو اضطراب نمائي يتضمن شذوذا في خاصية
التوصيل، والدليل على ذلك متعدد الجوانب. لقد ظل الأطباء يتساءلون دائما
عن سبب ظهور الفصام ظهورا نموذجيا أثناء مرحلة المراهقة، لكن الجدير
بالذكر أن هذا هو العمر الأولي الذي يحدث فيه تكون الميلين في مقدمة
الدماغ. صحيح إن العصبونات هنالك قد ترسخت إلى حد كبير، ولكن الميلين يكون
في حالة تغير، مما يجعله مشتبها فيه. إضافة إلى ذلك، توصل ما يقرب من 20
دراسة في السنوات الأخيرة إلى استنتاج أن المادة البيضاء شاذة في مناطق
متعددة من الدماغ الفصامي، لامتلاكها خلايا دبقية قليلة التغصن أقل مما
ينبغي أن يكون. وعندما أصبح متوافرا مؤخرا أجهزة بالغة الصغر كالشرائح
لتحليل الجينات، يمكنها مسح آلاف الجينات في آن واحد، أصيب الباحثون
بالدهشة عندما اكتشفوا أن العديد من الجينات المُطَفَّرَة المتصلة بالفصام
مُتَضَمَّن في عملية تكون الميلين. كما لوحظ أيضا وجود شذوذات في المادة
البيضاء لدى الأشخاص المصابين باضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط،
والاضطراب الثنائي القطب، واضطرابات اللغة، والتوحد، والضعف المعرفي
التدريجي في الشيخوخة، ومرض ألزهايمر، بل وأيضا لدى الأفراد المصابين
بالكذب المرضي.

يستجيب الميلين للبيئة المحيطة ويسهم في التعلم، جزئيا بتقوية التوصيلات العصبونية.

وبالطبع، قد يكون الميلين الناقص النمو أو الذابل نتيجةً وليس بالضرورة
سببًا لقلة الإشارات المتنقلة بين العصبونات. فعلى الرغم من كل شيء، تعتمد
الوظيفة المعرفية بالفعل على الاتصال العصبوني عبر المشابك في مادة القشرة
المخية السنجابية التي تؤثر فيها معظم الأدوية ذات المفعول النفسي. إلا أن
الاتصال الأمثل فيما بين مناطق الدماغ، والذي يعتبر أيضا أساسيا للمعرفة
الصحيحة، يعتمد على طبقة المادة البيضاء السفلى التي تكون الأساس الوطيد
الذي يربط بين هذه المناطق. ففي عام 2007، قام الطبيب كورفاس> [إخصائي الأمراض العصبية] بتوضيح أن التعطيل التجريبي لجينات
موجودة في الخلايا الدبقية القليلة التغصن وليس في العصبونات عند الفئران
يسبب تغيرات سلوكية لافتة للنظر، تحاكي ما يحدث في الفصام. وترتبط الآثار
السلوكية بجينة تسمى نوريگلين، وهي إحدى الجينات نفسها التي وجد أنها شاذة
في الخزعات النسيجية المستأصلة من الأدمغة الفصامية.

[إنماء وتطور] الدماغ ينضج(********) يكون القليل من المحاوير مغلفا بالميلين عند الميلاد، ثم يكثر عزل المحاوير على مر الزمن من مؤخرة القشرة المخية إلى مقدمتها. يصور التسلسل المعروض هنا من قبل طومسون> [من جامعة كاليفورنيا بلوس أنجلوس] تقليم العصبونات والتزايد النسبي في الميلين. تكتمل المناطق الوظيفية الأساسية مثل منطقة الإبصار (في المؤخرة) قبل سن الرابعة، تليها مناطق اللغة، وأخيرا مناطق ضبط النفس (الجبهة).

لبلوغ مرتبة الامتياز العالمي في بعض المهارات الفكرية والرياضياتية، ينبغي للفرد أن يبدأ بممارستها وهو صغير السن.

أما مسألة البيضة أولا ثم الدجاجة أم الدجاجة أولا ثم البيضة التي تنطبق
على ما إذا كانت تغيرات الميلين هي التي تغير العصبونات أم أن النسق
العصبونية المتغيرة هي التي تغير الميلين فسوف تتم تسويتها بالطريقة نفسها
التي تسوى بها دائما مثل تلك المعضلات: أي بالاعتراف بوجود تواقف وثيق بين
الآليتين بمعنى توقف كل منهما على الأخرى. فالدبق المكون للميلين يمكن أن
يستجيب للتغيرات التي تحدث في قطر المحوار ولكنه ينظم أيضا ذلك القطر، كما
أنه يستطيع تحديد بقاء محوار بعينه على قيد الحياة أم لا. ففي مرض التصلب
المتعدد، على سبيل المثال، يمكن أن تموت المحاوير والعصبونات عقب فقدان
الميلين الذي يحدث نتيجة المرض.

إن عازفي الپيانو المحترفين لديهم المادة البيضاء أكثر نماء في بعض مناطق الدماغ مقارنة بغير الموسيقيين، مما يوحي إلى أنها تؤثر في التعلم. إضافة إلى ذلك، تكون المادة البيضاء أكثر انتشارا في أدمغة عازفي الپيانو الذين بدؤوا بالتدريب المنتظم قبل سن الحادية عشرة، مقارنة بالذين بدؤوا أثناء فترة المراهقة أو متأخرا عن ذلك، مما يشير إلى أنه توجد فترات حرجة لاكتساب المهارات العليا.

تغييرات البنية الدماغية للمسنين^(*********)


أيا كانت الآلية، فإن دقة التوصيلات بين مناطق الدماغ تتحسن مع نضوج
دماغنا من مرحلة الطفولة إلى مرحلة البلوغ. ويمكن أن تملي درجة جودة تكوين
هذه التوصيلات مدى البراعة التي نستطيع بها تعلم بعض المهارات الخاصة في
أعمار معينة.


وبالفعل، كشفت دراسات <أولين> لعازفي الپيانو البارعين عن نتيجة
بحثية إضافية توضح أن المادة البيضاء كانت أكثر نماءً في كل مكان من أدمغة
الأفراد الذين شرعوا في احتراف العزف على إحدى الآلات الموسيقية في سن
مبكرة؛ أما في الأشخاص الذين بدؤوا بتعلم العزف بعد سن البلوغ، فقد وجد أن
المادة البيضاء ازداد نماؤها فقط في منطقة مقدمة الدماغ التي ظلت تجري
فيها عملية تكون الميلين.


توحي هذه النتيجة البحثية إلى أن عزل الألياف العصبية يعين جزئيا الحدود
العمرية لتعلم مهارات جديدة والتي تسمى بنوافذ الفرصة أو بالفترات الحرجة
التي يمكن أن يحدث فيها نوع معين من التعلم أو على الأقل يحدث فيها بسرعة
ويسر مثل تعلم إحدى اللغات الأجنبية. فإذا ما تعلمتها بعد سن البلوغ،
فسوف يُُكْتَب عليك أن تتحدث بها بلهجة تنم على أنها ليست لغتك الأم؛ أما
إذا تعلمتها وأنت طفل فسوف تتحدث بها بطريقة طبيعية مثل أهلها الأصليين.
يحدث هذا الفارق؛ لأن دوائر الدماغ التي تستبين اللغة والكلام تتجهز
بتوصيلات عصبية جديدة وفقا للأصوات التي نسمعها فقط ونحن أطفال. فنحن،
فيما يتعلق بالأحرف، نفقد التوصيلات التي يمكن أن تسمح لنا بسماع الأصوات
التي تنفرد بها اللغات الأجنبية. وبتعبير نمائي أو تطوري، لا يجد الدماغ
أي داع لاستبقاء توصيلات تكشف أصواتا لم يسمعها قط لسنوات بعد مرحلة
الطفولة. إن الفترات الحرجة هي أيضا أحد الأسباب الرئيسية لعدم تعافي
البالغين بشكل جيد من الإصابات الدماغية مثلما يفعل الأطفال.


لقد تمكن الإخصائيون من تعيين هوية (استعراف) جزيئات معينة من الپروتين في
الميلين تمنع المحاوير من التفرع وتكوين توصيلات جديدة. فقد قام شواب> [وهو باحث إخصائي في الدماغ بجامعة زيوريخ] بكشف النقاب عن أول
پروتين من پروتينات الميلين المتعددة التي تسبب ذبول الفروع النامية من
المحاوير ذبولا فوريا عند التلامس. وعندما يتم تحييد هذا الپروتين الذي
أسماه «نوجو» (والذي يشار إليه الآن بنوجوA-)،
تستطيع الحيوانات التي تعرضت للإصابة في نخاعها الشوكي تصليح ورأب
توصيلاتها التالفة واستعادة الإحساس والحركة. وقد وجد ستريتماتر> [من جامعة ييل] مؤخرا أن الفترة الحرجة لتجهيز أدمغة
الحيوانات بتوصيلات عصبية جديدة من خلال التجربة والخبرة يمكن أن يعاد
فتحها بمنع صدور الإشارات من الپروتين «نوجو». وعندما يُعَطَّل هذا
الپروتين في الفئران المسنة، تستطيع هذه الحيوانات تجهيز توصيلات عصبية
جديدة للإبصار.


ولكن بافتراض أن عملية تكوُّن الميلين تكون قد انتهت إلى حد بعيد في
العشرينات من عمر شخص ما، فهل يتعارض ذلك مع الدعاوى الحديثة التي تزعم
أن الدماغ يظل طيِّعا طيلة أواسط العمر وأواخره؟ فعلى سبيل المثال، تبين
الدراسات أن التدريب الذهني في الستينات والسبعينات والثمانينات من عمر
شخص ما يساعد على تأخير بدء مرض ألزهايمر لديه. وأيضا، كيف تتزايد حكمة
شخص على مر العقود؟ مازلنا حتى الآن نأمل في إجابات وشيكة لهذه التساؤلات.
إن الباحثين لم يضطلعوا بعد بالبحث عن التغيرات الميلينية التي تحدث في
الحيوانات المسنة. وتقترح تجارب أخرى أن تكوُّن الميلين يستمر إلى منتصف
الخمسينات من عمرنا، ولكن على مستوى أرقى بكثير.


إن المادة البيضاء، بلا ريب، أساسية لأنواع من التعلم تتطلب مرانا وتسميعا
طويلي المدى، وكذلك تكاملا (دمجا) واسع المدى فيما بين مناطق متباعدة جدا
من القشرة المخية. إن الأطفال الذين لا تزال أدمغتهم يتكون فيها الميلين
على نطاق واسع يجدون من السهل جدا اكتساب مهارات جديدة أكثر من أجدادهم.
فبالنسبة إلى أصناف من القدرات والمهارات الفكرية والرياضياتية المكتسبة،
على المرء أن يبدأ بممارستها في سن صغيرة إذا أراد أن يصل إلى مستوى
الامتياز العالمي. إنك بنيت الدماغ الذي تمتلكه اليوم بالتفاعل مع البيئة
بينما كنت تنمو وظل الميلين يتكون في توصيلاتك العصبونية. إنك تستطيع أن
تتهيأ لاكتساب تلك المهارات بعدة طرق، ولكن لا أنت ولا أنا يمكن أن نصبح
من عازفي الپيانو أو لاعبي الشطرنج أو محترفي التنس من الطراز العالمي ما
لم نكن قد بدأنا نتدرب ونحن لم نزل أطفالا.


بالطبع، لا يزال المسنون الغريبو الأطوار يستطيعون التعلم، ولكنهم يرتبطون
بنوع مختلف من التعلم يتضمن المشابك مباشرة. ومع ذلك، يتسبب التدريب
المكثف في إطلاق العصبونات للدفعات العصبية، وهكذا تتوافر القدرة الكامنة
لهذا الإطلاق على تنبيه عملية تكوين الميلين. ربما نستطيع يوما ما ـ عندما
نفهم تماما متى تتكون المادة البيضاء ولماذا ـ أن نصمم طرقا للمعالجة
ولتغيير ذلك، حتى عندما نشيخ. وللتسليم بصحة مثل هذا التخمين، سوف نحتاج
إلى العثور على الإشارة التي تبلغ الخلية الدبقية القليلة التغصن بأن
تُكوِّن الميلين لمحوار ما وليس لمحوار آخر مجاور. إن هذا الاكتشاف
المدفون بعمق تحت المادة السنجابية يترقب استخراجه بواسطة الأجيال القادمة
من المكتشفين.

---

المؤلف

هو رئيس قسم نماء ومطاوعة (لدانة) الجهاز العصبي في المعهد القومي لصحة الطفل والتنمية البشرية، الذي قام بكتابة عدة مقالات لمجلة ساينتفيك أمريكان، آخرها نشرت في مجلة العلوم، العددان 1/2 (2008)، وصف فيها كيف تنقض أسماك القرش في الوقت المناسب على الفرائس باستشعار مجالات كهربائية في غاية الضعف تنبعث من الأسماك.	R. Douglas Fields

---

مراجع للاستزادة