An Intraoperative Study of Speech-Related Neuronal Activity in the Subthalamic Nucleus of Parkinson's Disease Patients
تُظهر هذه الدراسة أن النواة تحت المهادية تحتوي على عصبونات منظمة مكانياً ومرتبطة بالكلام ذات أنماط استثارة متميزة أثناء إنتاج المقاطع اللفظية، مما يشير إلى أن فهم هذا التنظيم يمكن أن يساعد في تحسين أهداف التحفيز العميق للدماغ لتقليل الآثار الجانبية للكلام لدى مرضى باركنسون.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في أعماق الدماغ، متواريةً تحت سطح القشرة الفكرية، تقع بنية صغيرة تشبه حبة اللوز تُسمى النواة تحت المهاد. لعقود من الزمن، عُرفت هذه المنطقة الصغيرة بأنها لوحة تحكم حيوية للحركة. وعندما تتعطل، كما يحدث في مرض باركنسون، تنهار قدرة الجسم على الحركة بسلاسة، مما يؤدي إلى الرعشات والتصلب اللذين يميزان الحالة. ولعلاج ذلك، غالبًا ما يزرع الأطباء أقطابًا كهربائية دقيقة داخل هذه النواة، حيث ترسل نبضات كهربائية لطيفة يمكنها استعادة القدرة على المشي أو الكتابة. وبينما تنجح هذه العملية بشكل ملحوظ في تحسين الحركة، فإنها تجلب أحيانًا عرضًا جانبيًا غير متوقع: تغيرًا في الكلام. فقد يجد المرضى أصواتهم أصبحت أكثر خفوتًا، أو كلماتهم متلعثمة، أو إيقاعهم مضطربًا. لسنوات، تساءل العلماء لماذا قد يتعثر علاج يُصلح الأرجل والأيدي عند الفم. تكمن الإجابة على الأرجح في الأسلاك المعقدة للنواة تحت المهاد نفسها، وهو مكان قد تكون فيه تعليمات الدماغ لتحريك اليد وتعليمات تشكيل الصوت تعمل في مسارات متوازية، قريبة جدًا من بعضها بحيث لا يمكن تجاهلها.
في دراسة حديثة، قرر فريق من الباحثين من براغ والجامعة التقنية في براغ النظر مباشرة إلى الخلايا الفردية داخل هذه النواة لمعرفة كيفية سلوكها عندما يتحدث الشخص. عملوا مع ثلاثة عشر مريضًا كانوا يخضعون لجراحة لزراعة أقطاب التحفيز العميق للدماغ. وقبل وضع الجهاز الدائم، استخدم الجراحون سلكًا مؤقتًا فائق النحافة للاستماع إلى الدردشة الكهربائية للخلايا العصبية الفردية بينما كان المرضى مستيقظين. طُلب من المرضى أداء مهمتين بسيطتين؛ أولاً، نظروا إلى صورة ليد وضغطوا على زر بإبهامهم بأسرع ما يمكنهم. ثانيًا، نظروا إلى صورة لمقاطع لفظية وهمسوا بالأصوات "با"، "تا"، و"كا" بإيقاع سريع ومتكرر. هذا التسلسل المحدد هو اختبار قياسي لاضطرابات النطق لأنه يجبر الشفاه، وطرف اللسان، ومؤخرة اللسان على التحرك في تتابع سريع. ومن خلال تسجيل النبضات الكهربائية لـ 128 خلية عصبية فردية خلال هذه اللحظات، رسم الفريق خريطة دقيقة لما من الخلايا العصبية اشتعل نشاطها وما منها هدأ.
كشفت النتائج عن خريطة منظمة بشكل مدهش لنشاط الكلام. وجد الباحثون أن ما يقرب من نصف الخلايا العصبية التي سجلوا نشاطها كانت مشاركة في مهمة الكلام. ولم تكن هذه الخلايا تعمل جميعها بنفس الطريقة؛ فبعض الخلايا العصبية زادت من معدل إطلاقها للنبضات، نابضة بالنشاط، بينما انخفض معدل بعضها الآخر، لتصبح صامتة. والأهم من ذلك، أن موقع هذه الخلايا كان أمرًا جوهريًا؛ فالخلايا العصبية التي أصبحت أكثر نشاطًا عند بدء مهمة الكلام كانت متجمعة في الجزء السفلي، أو البطني، من النواة تحت المهاد. وفي المقابل، كانت الخلايا العصبية التي قل نشاطها منتشرة في كامل القسم الحركي للنواة. يشير هذا إلى أن الدماغ لا يعامل الكلام ككتلة واحدة موحدة من النشاط، بل يستخدم مناطق مختلفة لأجزاء مختلفة من العملية. كما أظهرت الدراسة أن خلايا عصبية محددة استجابت لأصوات محددة؛ فبعض الخلايا تفاعلت فقط مع صوت "با"، الذي يتطلب إغلاق الشفتين، بينما استجابت أخرى لـ "تا" أو "كا"، والتي تتضمن حركة اللسان. هذا المستوى من التفصيل يشير إلى أن النواة تحت المهاد ليست مجرد مركز عام للحركة، بل هي مكان تُدار فيه بدقة توقيت وتنسيق أعضاء النطق.
لاحظ الباحثون أيضًا كيف تصرفت هذه الخلايا فيما يتعلق بمهمة اليد. وبينما استجابت العديد من الخلايا العصبية لحركة اليد، تفاعلت مجموعة كبيرة من الخلايا المرتبطة بالكلام أيضًا مع مهمة اليد، مما يشير إلى أن مناطق الدماغ الخاصة بالكلام وحركة اليد متشابكة بعمق. ومع ذلك، لم تجد الدراسة رابطًا مباشرًا بين نشاط هذه الخلايا العصبية المحددة ومدى شدة اضطراب الكلام لدى المريض قبل الجراحة. وهذا يعني أن الطريقة التي تطلق بها هذه الخلايا نبضاتها هي جزء أساسي من كيفية إعداد الكلام وتنفيذه، بغض النظر عما إذا كان المريض يعاني حاليًا من الحالة أم لا. وتشير الدراسة إلى أن الترتيب المكاني لهذه الخلايا — أين تقع في النواة وكيف تطلق نبضاتها — يمكن أن يفسر سبب مساعدة التحفيز العميق للدماغ للحركة أحيانًا مع الإضرار بالكلام. فإذا وُضع القطب الكهربائي في مستوى منخفض جدًا، فقد يحفز تجمع الخلايا التي يُفترض أن تكون هادئة، أو يخل بالتوازن الدقيق بين المجموعات النشطة وغير النشطة.
يقدم هذا العمل صورة أوضح للجغرافيا الداخلية للدماغ المتعلقة بالكلام. ومن خلال تحديد أن الخلايا العصبية المرتبطة بالكلام ليست مبعثرة عشوائيًا بل تتبع نمطًا محددًا بناءً على نشاطها، توفر الدراسة هدفًا جديدًا للعلاجات المستقبلية. فهي تقترح أن الجراحين قد يتمكنون من وضع الأقطاب الكهربائية بدقة أكبر لتجنب المناطق المحددة التي تتحكم في الكلام، مما قد يحافظ على الصوت مع إصلاح الحركة في آن واحد. لا تحل هذه النتائج مشكلة التغيرات في الكلام الناتجة عن مرض باركنسون، لكنها توفر خريطة ملموسة للتضاريس. فبدلاً من التخمين حول الجزء الذي يتأثر من الدماغ، أصبح لدى الأطباء الآن دليل على أن النواة تحت المهاد تحتوي على "أحياء" متميزة لإعداد وإنتاج الكلام، لكل منها قواعدها الخاصة لكيفية سلوك الخلايا. وتجلب هذه المعرفة للمجتمع الطبي خطوة أقرب نحو تخصيص علاجات تناسب الشخص ككل، لضمان ألا يؤدي علاج عرض واحد دون قصد إلى خلق عرض آخر.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.