دليل جديد على فترة حرجة من المرونة العصبية في الفص الجبهي خلال فترة المراهقة

دليل جديد على فترة حرجة من المرونة العصبية في الفص الجبهي خلال فترة المراهقة

في بحث نشر في مجلة Progress in Neurobiology، وصف علماء الأعصاب في كلية الطب بجامعة بيتسبرغ أدلة جديدة دامغة على وجود فترة حرجة من المرونة العصبية في منطقة الدماغ الأمامية خلال فترة المراهقة، وهو الوقت الذي تحدث فيه أمراض عقلية خطيرة مثل الاكتئاب والفصام، ويبلغ سلوك المخاطرة ذروته.

وباستخدام أكثر من ضعف دقة فحص التصوير بالرنين المغناطيسي النموذجي، وجد الباحثون تغيرات مرتبطة بالعمر في التوازن النسبي للناقلات العصبية المثبطة والمثيرة في قشرة الفص الجبهي، وهي منطقة من الدماغ مسؤولة عن الإدراك واتخاذ القرار والذاكرة قصيرة المدى والسلوك الاجتماعي المعتدل. تعمل هذه الدراسة على توسيع فهم العلماء للمرونة العصبية الحرجة في مرحلة الطفولة من خلال تقديم أول دليل على اللدونة في القشرة الأمامية في مرحلة المراهقة.

عادة ما توصف قشرة الفص الجبهي بأنها "قائدة الدماغ". فبدلاً من العزف على آلة معينة، يقوم بتنسيق أدوات ومناطق متعددة من الدماغ لتحديد وظائف معقدة مثل الإدراك أو التحكم في العواطف.

بياتريس لونا، دكتوراه، مؤلفة رئيسية، أستاذة الطب النفسي في بيت

وأضاف لونا: "تقدم هذه الورقة دليلاً بيولوجيًا على ما نشك فيه جميعًا بشأن سلوك المراهقين". "المراهقة هي الوقت الذي يتخصص فيه الإدراك في دعم الانتقال إلى مرحلة البلوغ وتحديد مسارات نمو الدماغ مدى الحياة والتي يمكن أن تنحرف عن مسارها، على سبيل المثال، في المرض العقلي."

تعد المراهقة جزءًا فريدًا من التطور الذي حير الباحثين والآباء على حد سواء لأجيال. هذه الفترة من النمو والتطور، والتي تتميز بزيادة البحث عن الإحساس، والتكيف لاكتساب خبرات جديدة ضرورية لتخصص الدماغ في مرحلة البلوغ، تبدأ مع بداية سن البلوغ وتستقر بشكل عام عندما يصل الشخص إلى سن 18 عامًا أو أكبر قليلاً.

يتم تحفيز مرونة الدماغ في الفترة الحرجة من خلال وظيفة استثارة أكبر مقارنة بالوظيفة المثبطة، مما يشير إلى أن الأنظمة العصبية يجب أن تعيد تنظيم نفسها لاستعادة التوازن.

وكجزء من الدراسة، قام العلماء بفحص مستويات مادتين كيميائيتين في الدماغ - الغلوتامات وحمض غاما أمينوبوتيريك، أو GABA - في القشرة الأمامية. الغلوتامات وGABA موجودان بكثرة في الدماغ. تستخدم الخلايا العصبية الغلوتامات لإرسال إشارات التنشيط أو الإثارة عبر براعمها، بينما يتم استخدام GABA لإخمادها ومنع تنشيط الدماغ. يعد هذا التوازن بين الإثارة والتثبيط أمرًا بالغ الأهمية للدماغ وما يهدف نمو الدماغ إلى تحقيقه.

على عكس الدراسات السابقة التي استخدمت تقنيات تصوير دماغية أقل حساسية وفحصت فقط مستويات الغلوتامات أو GABA، قامت لونا ومجموعتها بدراسة التوازن بين هذين الناقلين العصبيين عن طريق قياس مستوياتهما بدرجة أعلى من الدقة.

وباستخدام التصوير الحي عالي الدقة للدماغ لدى 144 مشاركًا من المراهقين والبالغين، وجد الباحثون أن التوازن بين الغلوتامات المثيرة ومثبط GABA يزداد في مرحلة البلوغ. ترجع هذه الزيادة بشكل رئيسي إلى الانخفاض الكبير في مستويات الغلوتامات، والتي اقتربت من مستويات GABA مع تقدم العمر.

تسلط النتائج معًا الضوء على مرونة الفترة الحرجة في القشرة الأمامية للدماغ وتؤكد أنه خلال فترة المراهقة، يكون للتشكيل الديناميكي لمنطقة الدماغ التي تدعم الإدراك والتحكم المعرفي آثار مهمة على كيفية فهمنا للآليات البيولوجية لزيادة البحث عن الإحساس والسلوكيات التكيفية الأخرى التي تدعم مسارات الدماغ لدى البالغين. يعد توسيع فهم التغيرات الكيميائية في الدماغ وتحديد الآليات البيولوجية المعيارية لمرونة الدماغ أمرًا أساسيًا لتطوير علاجات تستهدف الاضطرابات العقلية.

وقالت المؤلفة الرئيسية ماريا بيريكا، وهي باحثة متدربة في علم النفس السريري في بيت: "من المهم دراسة التغيرات الأساسية في الدماغ التي تدفع عملية الانتقال من مرحلة المراهقة إلى مرحلة البلوغ". "إن المعرفة غير الكاملة بتطور الدماغ المعياري تحد من فهمنا لما يدفع بعض التغييرات التي نراها سريريًا."

من بين المؤلفين الإضافيين لهذه الدراسة فينيجان كالابرو، دكتوراه، وبارت لارسن، دكتوراه، وويل فوران، دكتوراه، وفيكتور يوشمانوف، دكتوراه، وتشان هونغ مون، دكتوراه، وجميعهم من بيت؛ وهوبي هيذرينجتون، دكتوراه، من جامعة ميسوري؛ وبريندن تيرفو كليمنس، دكتوراه، من مستشفى ماساتشوستس العام وكلية الطب بجامعة هارفارد.

تم دعم هذا البحث من قبل المعاهد الوطنية للصحة (Grant MH067924) ومؤسسة Staunton Farm Foundation.

مصدر:

جامعة بيتسبرغ

مرجع:

بيريكا، مي، وآخرون. (2022) تطوير GABA الأمامي والغلوتامات يدعم توازن الإثارة/التثبيط من مرحلة المراهقة إلى مرحلة البلوغ. التقدم في علم الأحياء العصبي. doi.org/10.1016/j.pneurobio.2022.102370.

.