علماء يابانيون يعيدون خلق دوائر الدماغ البشري في المختبر

طور باحثون في جامعة ناغويا باليابان نماذج دماغية مصغرة باستخدام الخلايا الجذعية لدراسة التفاعلات بين المهاد والقشرة. كشف عملهم عن الدور الرئيسي للمهاد في نضج الشبكات العصبية القشرية. قد تساهم النتائج في تطوير أبحاث الاضطرابات العصبية مثل التوحد.

قاد فريق بقيادة البروفيسور فوميتاكا أوساكادا والطالب الدراسات العليا ماساتوشي نيشيمورا في كلية الدراسات العليا للعلوم الصيدلانية بجامعة ناغويا إنشاء أسيمبلويدات —أورغانويدات مدمجة مشتقة من خلايا جذعية متعددة القدرات المستحثة (iPS)— تحاكي الروابط بين المهاد البشري والقشرة المخية. تسمح هذه الهياكل المزروعة في المختبر بمراقبة تطور الخلايا العصبية في الوقت الفعلي. أنشأ الباحثون أورغانويدات مهادية وقشرية منفصلة ثم دمجوها. امتدت الألياف العصبية من المهاد نحو القشرة والعكس، مكونة مرادفات مشابهة لتلك في الدماغ البشري. أظحر التحليل أن النسيج القشري المرتبط بالمهاد أظهر نضجا أكبر في التعبير الجيني مقارنة بالأورغانويدات القشرية المعزولة. انتشرت الإشارات العصبية من المهاد إلى القشرة في أنماط موجية، محفزة نشاطا متزامنا. حدث هذا التناسق تحديدا في الخلايا العصبية للمسار البيراميدي (PT) والقشرية المهادية (CT)، التي ترسل إشارات عائدة إلى المهاد، لكن ليس في الخلايا العصبية داخل التيلينسفالون (IT). نشر الدراسة في Proceedings of the National Academy of Sciences في 19 نوفمبر 2025 (المجلد 122، العدد 47)، ويبرز دور المهاد في تنظيم الدوائر القشرية المتخصصة الضرورية للإدراك والتفكير والإدراك. غالبا ما تتطور هذه الدوائر بشكل غير طبيعي في حالات مثل اضطراب طيف التوحد. أشار أوساكادا إلى الآثار: «لقد حققنا تقدما كبيرا في النهج البنائي لفهم الدماغ البشري من خلال إعادة إنتاجه. نعتقد أن هذه النتائج ستساعد في تسريع اكتشاف الآليات الأساسية للاضطرابات العصبية والنفسية، بالإضافة إلى تطوير علاجات جديدة». تتجاوز هذه المنصة الحواجز الأخلاقية لدراسة نسيج الدماغ البشري مباشرة وتوفر أداة للتحقيق في اضطرابات النمو العصبي.»

مقالات ذات صلة

Researchers observing a detailed mouse cortex simulation on Japan's Fugaku supercomputer, with a colorful 3D brain model on screen.
صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي

يجري الباحثون محاكاة مفصلة لقشرة الدماغ لدى الفأر على حواسيب الفوق اليابانية Fugaku

من إعداد الذكاء الاصطناعي صورة مولدة بواسطة الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

علماء من معهد ألين وجامعة الاتصالات الكهربائية في اليابان قد بنوا أحد أكثر النماذج الافتراضية تفصيلاً لقشرة دماغ الفأر حتى الآن، محاكين حوالي 9 ملايين خلية عصبية و26 مليار اتصال عصبي عبر 86 منطقة على حواسيب الفوق Fugaku.

أنشأ الباحثون أورغانويد دماغيًا مفصلًا يقلد القشرة المخية النامية، مكتملًا بأوعية دموية تشبه عن كثب تلك الموجودة في دماغ حقيقي. يعالج هذا التقدم قصورًا رئيسيًا في الدماغيات الصغيرة المزروعة في المختبر، مما قد يسمح لها بالبقاء لفترة أطول وتقديم رؤى أعمق في الحالات العصبية. يتميز الأورغانويد، الذي نما من خلايا جذعية بشرية، بأوعية موزعة بشكل متساوٍ مع مراكز مجوفة، مما يمثل خطوة كبيرة في أمام في بحوث الدماغ.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

دراسة جينية جديدة حددت 331 جينًا أساسيًا لتحويل الخلايا الجذعية إلى خلايا دماغية، بما في ذلك جين جديد مرتبط باضطرابات النمو العصبي. قادها علماء من الجامعة العبرية في القدس، وتبرز البحوث كيف يمكن للاضطرابات الجينية المبكرة أن تؤدي إلى حالات مثل التوحد والتأخر التنموي. النتائج، المنشورة في Nature Neuroscience، تكشف أيضًا عن أنماط في وراثة هذه الاضطرابات.

العلماء على وشك محاكاة الدماغ البشري باستخدام أقوى حواسيب فائقة في العالم، بهدف كشف أسرار وظائف الدماغ. يقود الباحثون في مركز جوليخ للبحوث في ألمانيا المشروع، الذي يستفيد من حاسوب JUPITER الفائق لنمذجة 20 مليار خلية عصبية. يمكن لهذا الاختراق اختبار نظريات حول الذاكرة وتأثيرات الأدوية التي لا تستطيع النماذج الأصغر تحقيقها.

من إعداد الذكاء الاصطناعي تم التحقق من الحقائق

منطقة في الدماغ المتوسطة قديمة تطوريًا، النواة التي تُدعى superior colliculus، يمكنها إجراء حسابات بصرية بشكل مستقل كانت تُنسب طويلاً إلى القشرة بشكل أساسي، وفقًا لدراسة في PLOS Biology. يشير العمل إلى أن آليات توجيه الانتباه ذات جذور تعود إلى أكثر من 500 مليون سنة تساعد في فصل الأجسام عن الخلفيات وإبراز التفاصيل البارزة.

باستخدام fMRI بقوة 7 تسلا ونموذج بلاسيبو، رسم باحثو جامعة سيدني كيف يعدل جذع الدماغ البشري الألم حسب منطقة الجسم. الدراسة، المنشورة في مجلة Science في 28 أغسطس 2025، ترسم نظامًا صوموتوبيًا مركزًا على الرمادي المحيط بالقناة المائية والنخاع المتوسط البطني الأمامي، وتقترح طرقًا لعلاجات محلية غير أفيونية.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

أظهرت دراسة جديدة أن مناطق الدماغ التي تتحكم في تعبيرات الوجه لدى القرود المكاك تعمل معًا بطرق غير متوقعة، مما يتحدى الافتراضات السابقة حول تقسيم عملهم. استخدم باحثون بقيادة جينا إياني في جامعة بنسلفانيا تسجيلات عصبية متقدمة للكشف عن كيفية ترميز هذه الإيماءات. قد تفتح النتائج الطريق أمام واجهات دماغ-حاسوب مستقبلية تقرأ إشارات الوجه لمرضى الإعاقات العصبية.

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض