Regional Heterogeneity of Sensorimotor BOLD Lateralization During Unilateral Hand Movement

إن الدماغ البشري ليس عضواً واحداً متجانساً يستجيب بنفس الطريقة لكل فعل. بل هو عبارة عن مشهد من المناطق المتخصصة، لكل منها وظيفتها الخاصة وطريقتها الخاصة في الاستجابة للعالم. فعندما يحرك الشخص يداً واحدة، لا يقوم الدماغ ببساطة بقلب مفتاح في الجانب المقابل. وبينما تُعد حقيقة أن اليد اليمنى يتم التحكم فيها بشكل أساسي من قبل الجانب الأيسر من الدماغ، واليد اليسرى من الجانب الأيب، حقيقة معروفة، إلا أن القصة أكثر دقة وتفصيلاً. فالأجزاء المختلفة من الدماغ التي تتعامل مع الحركة والإحساس لا تتفق جميعها على مدى قوة استجابتها. فبعض المناطق قد تصرخ بالنشاط، بينما تهمس مناطق أخرى، وقد تظل بعضها صامتة تماماً. إن فهم هذا التوازن أمر بالغ الأهمية لأنه يكشف كيف ينظم الدماغ المهام المعقدة مثل القبض على شيء أو المشي، ويساعد العلماء على رؤية الاختلافات الدقيقة بين المناطق الحركية الأولية التي تقود الحركة والمناطق الحسية التي تشعر بها، وكذلك مراكز التخطيط التي تحضر للفعل قبل حدوثه.

لقد عزم فريق من الباحثين على رسم هذه الاختلافات بدقة، من خلال مراقبة كيفية تحول نشاط الدماغ عندما يحرك شخص ما يداً واحدة فقط. وركزوا على أربعة أحياء محددة في الدماغ: القشرة الحركية الأولية، التي ترسل أوامر الحركة؛ والقشرة الحسية الجسدية الأولية، التي تستقبل الشعور بتلك الحركة؛ ومنطقتين من المناطق أمام الحركية، واحدة في الأعلى وأخرى في الأسفل، تساعدان في تخطيط وتنظيم الفعل. ومن خلال قياس تدفق الدم في هذه المناطق، والذي يعمل كبديل لنشاط الدماغ، استطاع الفريق رؤية أي جانب من الدماغ كان أكثر نشاطاً من الآخر. أرادوا معرفة ما إذا كان التفضيل للجانب المقابل هو نفسه في كل مكان، أم أنه يتفاوت من حي إلى آخر. وللحصول على صورة واضحة، درسوا مجموعتين مختلفتين من الأشخاص يؤدون أنواعاً مختلفة من حركات اليد، لضمان أن أي أنماط يجدونها ليست مجرد صدفة ناتجة عن تجربة واحدة.

بدأ الباحثون بتحليل بيانات من عشرين شخصاً بالغاً سليماً قاموا بمهمة بسيطة لغلق اليد أثناء وجودهم داخل ماسح رنين مغناطيسي. قام هؤلاء المشاركون بالضغط على جهاز بيده اليسرى ثم بيده اليمنى بينما كانت الآلة تلتقط صوراً لأدمغتهم. ثم نظر العلماء في نفس المناطق الأربع في الدماغ لكل شخص، وحسبوا مقدار نشاط الدماغ في الجانب المقابل لليد المتحركة مقارنة بالجانب الموجود في نفس جهة اليد. ووجدوا نمطاً واضحاً ومتسقاً؛ حيث أظهرت المنطقتان الحركية الأولية والحسية الجسدية الأولية أقوى تفضيل للجانب المقابل، بمتوسط فروق نشاط بلغ حوالي اثنين وخمسين وأربعة وأربعين وحدة على التوالي. وأظهرت المنطقة أمام الحركية العليا تفضيلاً متوسطاً، بينما كانت المنطقة أمام الحركية السفली مختلفة تماماً؛ إذ كان نشاطها متوازناً تقريباً، دون تفضيل قوي لأي من الجانبين. وفي الواقع، بالنسبة لهذا الإقليم السفلي، كان الفرق صغيراً جداً لدرجة أنه كان صفراً فعلياً، مما يعني أن الدماغ لم يفضل جانباً على آخر عندما يتعلق الأمر بالتخطيط للفعل في هذه المنطقة المحددة.

وللتأكد من أن هذه النتائج ليست فريدة لمجموعتهم المحددة من المشاركين أو لطريقتهم الخاصة في طلب الحركة من الناس، لجأ الفريق إلى مجموعة ثانية مستقلة تماماً مكونة من مائة شخص من قاعدة بيانات عامة كبيرة. أدى هؤلاء المشاركون الثانيون مهمة مختلفة، حيث حركوا أصابعهم استجابةً لإشارات بصرية بدلاً من الصوتية، وكان الماسح يلتقط الصور بسرعة أكبر. وبالرغم من اختلاف الأشخاص واختلاف المهمة، ظهر النمط نفسه. فقد أظهرت المناطق الحركية والحسية الأولية مرة أخرى أقوى تفضيل للجانب المقابل، تلتها المنطقة أمام الحركية العليا. كما أظهرت المنطقة أمام الحركية السفلى تفضيلاً ضعيفاً جداً، وإن كان في هذه المجموعة الأكبر، كان التفضيل إيجابياً قليلاً بدلاً من أن يكون صفراً. إن الاتساق بين المجموعتين، اللتين حركتا أيديهما بطرق مختلفة وتم مسحهما بأجهزة مختلفة، يشير إلى أن هذا التباين هو سمة أساسية لكيفية تنظيم الدماغ البشري.

كما بحثت الدراسة بدقة في الفروق بين المناطق لمعرفة أي المقارنات كانت رصينة إحصائياً. ووجدوا أن الفجوة بين المناطق الحركية والحسية القوية والمنطقة أمام الحركية السفلى الضعيفة كانت جوهرية وموثوقة. ومع ذلك، عندما قارنوا المنطقة الحركية الأولية بالمنطقة الحسية الأولية مباشرة، لم يكن الفرق واضحاً بما يكفي للتأكد. ففي المجموعة الأولى، كانت المنطقة الحركية أعلى قليلاً، لكن البيانات كانت مشتتة للغاية بحيث لا يمكن الجزم بذلك. وفي المجموعة الثانية الأكبر، كانت المنطقة الحركية أعلى بوضوح من المنطقة الحسية، لكن الباحثين أشاروا إلى أن هذه النتيجة كانت ضمن تلك المجموعة المحددة وليست مقارنة مباشرة بين الدراستين المختلفتين. وما ظل مؤكداً عبر المجموعتين هو تسلسل النشاط: فالمناطق التي تنفذ الحركة وتشعر بالنتيجة هي مناطق ذات توجه جانبي قوي، بينما المنطقة التي تساعد في تخطيط الحركة هي أكثر توازناً.

يقدم هذا العمل خريطة مفصلة لكيفية تعامل الدماغ مع الحركة أحادية الجانب، متجاوزاً الفكرة البسيطة التي تقول إن الدماغ هو مجرد "عضو ذي جانب مقابل". فهو يوضح أن الدماغ عبيد من مناطق متخصصة، لكل منها مستوى خاص من التفضيل الجانبي. فالمناطق التي تنفذ الحركة وتشعر بنتيجتها منحازة بشدة للجانب المقابل، لكن المناطق التي تساعد في تنظيم الفعل أكثر حيادية. وهذا التمييز يشير إلى أن الدماغ لا يعامل جميع أجزاء نظام الحركة بنفس الطريقة. ومن خلال تأكيد هذا النمط في مجموعتين مختلفتين من الناس يقومان بمهام مختلفة، أثبت الباحثون أن هذا التباين الإقليمي هو جزء مستقر من وظيفة الدماغ البشري، مما يقدم فهماً أكثر دقة لكيفية تحكمنا في أجسادنا.