اكتشف علماء في كلية كيك للطب بجامعة جنوب كاليفورنيا تنظيمًا في أربع طبقات لأنواع الخلايا العصبية في منطقة CA1 بالحصين لدى الفأر، وهي مركز رئيسي للذاكرة والملاحة والعواطف. الدراسة، المنشورة في Nature Communications في ديسمبر 2025، تستخدم تصويرًا متقدمًا للحمض النووي الريبوزي لرسم النشاط الجيني في عشرات الآلاف من الخلايا العصبية وتكشف عن أشرطة متغيرة من خلايا متخصصة قد تساعد في تفسير الاختلافات السلوكية والهشاشة أمام الأمراض.
الحصين، الذي يلعب دورًا حاسمًا في تشكيل الذكريات والملاحة المكانية وجوانب معالجة العواطف، معروف منذ زمن طويل بتغيره الوظيفي عبر مناطق فرعية. دراسة جديدة من معهد مارك وماري ستيفنز للتصوير العصبي ومعالجة المعلومات (Stevens INI) في كلية كيك للطب بجامعة جنوب كاليفورنيا (USC) تُبلغ عن هيكل طبقي غير مرئي سابقًا داخل المنطقة الفرعية CA1 في حصين الفأر.
نُشرت عبر الإنترنت في Nature Communications في 3 ديسمبر 2025، وتصف البحوث أربع أشرطة مستمرة من الخلايا العصبية الهرمية CA1، كل منها مميز بنمط محدد من التعبير الجيني. يبني العمل على أطلس تعبير الجينات في الحصين السابق للفريق، الذي اقترح أن CA1 قد يحتوي على طبقات فرعية مخفية من أنواع الخلايا.
باستخدام تقنية وضع علامات على الحمض النووي الريبوزي تُدعى RNAscope مع المجهر الإلكتروني الفلوريسنتي عالي الدقة، قام الباحثون بعلامة أربعة جينات علامة وفحصوا نسيج CA1 للفأر بدقة جزيء واحد. وفقًا للدراسة، قاموا بكمية حوالي 332,938 نسخة من الحمض النووي الريبوزي داخل 58,065 خلية في الطبقة الهرمية، مما يخلق أطلسًا خلويًا مفصلاً يحدد الحدود بين أنواع الخلايا العصبية المميزة عبر محور CA1 بأكمله.
أظهر تحليلهم أن الخلايا العصبية CA1 مرتبة في أربع صفائح رقيقة مستمرة تمتد على طول طول الحصين من الأمام إلى الخلف. تشكل هذه الصفائح طبقات لامينية تختلف في السماكة والموضع اعتمادًا على المنطقة الفرعية CA1، بدلاً من تشكيل مزيج موحد من أنواع الخلايا.
“تُظهر دراستنا أن الخلايا العصبية CA1 منظمة في أربع أشرطة رقيقة مستمرة، كل منها يمثل نوعًا مختلفًا من الخلايا العصبية محددًا بتوقيع جزيئي فريد. هذه الطبقات ليست ثابتة في مكانها؛ بل تتحرك بلطف وتتغير في السماكة على طول الحصين”، قال المؤلف الرئيسي مايكل إس. بينكوفسكي، دكتوراه، أستاذ مساعد في علم الفسيولوجيا والعلوم العصبية وهندسة الأعضاء الحيوية في كلية كيك للطب بجامعة جنوب كاليفورنيا.
أبرزت المؤلفة المشتركة الأولى ماريكارمن باشيكانو، باحثة دكتوراه في مركز الاتصال المتكامل في Stevens INI، الوضوح البصري للبيانات: “عندما قمنا بتصور أنماط الحمض النووي الريبوزي الجيني بدقة خلية واحدة، رأينا خطوطًا واضحة، مثل الطبقات الجيولوجية في الصخر، كل منها يمثل نوعًا مميزًا من الخلايا العصبية.”
يُبلغ المؤلفون أن هذا التنظيم الطبقي يقدم إطارًا جديدًا لفهم سبب دعم أجزاء مختلفة من CA1 لسلوكيات مختلفة، بما في ذلك الذاكرة والملاحة والعواطف، ولماذا تبدو بعض أنواع الخلايا العصبية أكثر عرضة للخطر في اضطرابات مثل مرض الزهايمر والصرع، حيث يتأثر الحصين مبكرًا غالبًا. أظهرت أعمال سابقة أن الحصين من بين المناطق الأولى المتضررة في مرض الزهايمر وهو أيضًا متورط في الصرع وغيرها من الحالات العصبية.
دمج الفريق نتائجهم في أطلس محدث لأنواع الخلايا CA1 باستخدام بيانات من أطلس تعبير الجينات في الحصين. وفقًا لمواد من كلية كيك للطب بجامعة جنوب كاليفورنيا، هذا المورد متاح علنًا ويشمل تصورات ثلاثية الأبعاد تفاعلية يمكن استكشافها عبر تطبيق الواقع المعزز Schol‑AR الذي طور في Stevens INI.
تشير المقارنات مع البيانات التشريحية وتعبير الجينات الحالية إلى أن ترتيبات لامينية مشابهة قد تكون موجودة في حصين القردة والإنسان، بما في ذلك تباين مشابه في سماكة CA1، على الرغم من أن المؤلفين يلاحظون أن عملًا إضافيًا سيكون مطلوبًا لتحديد مدى تطابق الأنماط البشرية مع تلك المرصودة في الفئران.
الدراسة، التي تستشهد بدعم من وكالات تمويل البحث الفيدرالية الأمريكية بما في ذلك المعاهد الوطنية للصحة والمؤسسة الوطنية للعلوم، قادها بينكوفسكي وباشيكانو، مع مؤلفين إضافيين بما في ذلك shrEY ميهتا، أنجيلا هورتادو، تايلر أرد، جيم ستانيس، وبايلا برينينغستال.
