ما وراء الخلايا العصبية: علماء معهد ماساتشوستس للتقنية يكشفون الدور الخفي للخلايا النجمية في الذاكرة

الصحة اليومية

الصحة اليومية

·

09/06/2025

button icon

يتحدى علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وجهات النظر التقليدية حول تخزين الذاكرة، مقترحين أن الخلايا النجمية، التي غالبًا ما تُعتبر مجرد خلايا داعمة، تلعب دورًا حاسمًا إلى جانب الخلايا العصبية. يشير نموذجهم الجديد إلى أن هذه الخلايا النجمية يمكن أن تفسر القدرة الهائلة للدماغ على تخزين الذاكرة، والتي تتجاوز بكثير ما يمكن تفسيره بالخلايا العصبية وحدها. يفتح هذا البحث آفاقًا جديدة لفهم وظائف الدماغ ويمكن أن يلهم ذكاءً اصطناعيًا أكثر دقة بيولوجيًا.

ما وراء الخلايا العصبية: دور الخلايا النجمية في الذاكرة

لعقود من الزمان، اعتُبرت الخلايا العصبية المهندسين الأساسيين للذاكرة، حيث تنقل الإشارات الكهربائية لتخزين المعلومات واستدعائها. ومع ذلك، يحتوي الدماغ البشري أيضًا على مليارات الخلايا النجمية، وهي خلايا نجمية الشكل ذات أذرع متفرعة واسعة تتصل بملايين الخلايا العصبية. تاريخيًا، كان يُعتقد أن الخلايا النجمية تؤدي وظائف داعمة فقط، مثل تنظيف الحطام وتوفير المغذيات. ومع ذلك، تشير الأبحاث الحديثة إلى دور أكثر نشاطًا في وظائف الدماغ، بما في ذلك الذاكرة.

طور باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، بقيادة جان جاك سلوتين، وديمتري كروتوف، وليو كوزاتشكوف، نظرية جديدة تفترض أن الخلايا النجمية جزء لا يتجزأ من تخزين الذاكرة. يشير نموذجهم إلى أن العدد الهائل من الاتصالات التي تقوم بها الخلايا النجمية مع الخلايا العصبية يمكن أن يفسر القدرة الهائلة للدماغ على تخزين الذاكرة، والتي هي أكبر بكثير مما يمكن تفسيره بالاتصالات العصبية وحدها.

كيف تساهم الخلايا النجمية في الذاكرة

تؤدي الخلايا النجمية العديد من الأدوار الداعمة الحيوية في الدماغ، بما في ذلك إزالة الحطام، وتوفير المغذيات، وتنظيم الأكسجين للخلايا العصبية. والأهم من ذلك، أن امتداداتها الصغيرة تلتف حول المشابك العصبية - وهي الوصلات التي تتواصل فيها الخلايا العصبية - لتشكل ما يُعرف بـ "المشبك الثلاثي" الذي يضم خليتين عصبيتين وخلية نجمية واحدة.

على عكس الخلايا العصبية، لا تولد الخلايا النجمية نبضات كهربائية. بدلاً من ذلك، تتواصل من خلال إشارات الكالسيوم. تسمح هذه الإشارات للخلايا النجمية بالتزامن مع النشاط العصبي. عندما تكتشف الخلايا النجمية النشاط العصبي، تتغير مستويات الكالسيوم لديها، مما يؤدي إلى إطلاق مواد كيميائية تسمى الناقلات الدبقية في المشبك. يشير هذا التفاعل إلى دور أكثر ديناميكية للخلايا النجمية في تعديل وظيفة المشبك، وبالتالي الذاكرة.

نموذج جديد لتخزين الذاكرة المحسن

استخدم فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مفهومًا يسمى شبكات هوبفيلد، وهو نوع من الشبكات العصبية الاصطناعية، لنمذجة كيف يمكن لهذه الاتصالات أن تسهل تخزين الذاكرة. بينما تم استخدام شبكات هوبفيلد التقليدية لشرح وظائف الدماغ، إلا أنها تفتقر إلى القدرة على مطابقة سعة تخزين الذاكرة الهائلة للدماغ البشري.

لجأ الباحثون إلى نسخة أكثر تقدمًا، وهي الذاكرة الترابطية الكثيفة، التي تزيد بشكل كبير من تخزين المعلومات عن طريق إنشاء اتصالات معقدة بين العديد من الخلايا العصبية. ومع ذلك، كان التحدي هو شرح كيف يمكن للدماغ أن يشكل مثل هذه الاتصالات المعقدة متعددة الخلايا العصبية نظرًا لأن المشابك النموذجية تربط خليتين عصبيتين فقط. وهنا تصبح الخلايا النجمية محورية.

في نموذجهم الجديد، تمكن الخلايا النجمية تخزين المزيد من المعلومات مقارنة بالنماذج التقليدية من خلال تسهيل الاتصالات المعقدة متعددة الخلايا العصبية. يقدم هذا النموذج المبتكر تفسيرًا محتملاً للقدرة الهائلة للدماغ على تخزين الذاكرة.

النقاط الرئيسية

الآثار المستقبلية

للتحقق من صحة هذا النموذج، ستحتاج الأبحاث المستقبلية إلى التحقيق في كيفية تأثير التلاعب باتصالات الخلايا النجمية-الخلايا العصبية على الذاكرة. وبعيدًا عن علم الأعصاب الأساسي، يحمل هذا النموذج وعدًا كبيرًا للذكاء الاصطناعي. من خلال فهم ومحاكاة كيفية مساهمة الخلايا النجمية في الذاكرة، يمكن للباحثين تطوير أنظمة ذكاء اصطناعي أكثر ذكاءً وكفاءة في استخدام الطاقة. يمكن لهذا البحث أن يسد الفجوة بين علم الأعصاب والذكاء الاصطناعي، مما يجعل نماذج الذكاء الاصطناعي أقرب إلى وظائف الدماغ البيولوجية.

قراءة مقترحة

03-07-2025
هل نسيان الكلمات الغريبة هو جزء طبيعي من الشيخوخة أم علامة على الخرف؟
استكشف الفرق بين صعوبات إيجاد الكلمات الطبيعية المرتبطة بالعمر والعلامات المحتملة للخرف. تعرف على أبحاث جديدة حول سرعة التحدث كمؤشر على الصحة الإدراكية.
22-09-2025
التغلب على الحرارة: لماذا يمكن أن يؤدي الطقس الحار إلى الإسهال وكيفية الوقاية منه
تعرف على سبب تسبب الطقس الحار في الإسهال واكتشف نصائح عملية للوقاية والرعاية الذاتية للبقاء بصحة جيدة خلال أشهر الصيف.
18-06-2025
القهوة والأرز: أفضل أصدقاء القلب الجدد
اكتشف كيف يمكن لحمض الفيروليك، الموجود في القهوة والأرز، أن يمنع النوبات القلبية عن طريق تثبيط تقلصات الشرايين، وفقًا لدراسة يابانية جديدة.
09-06-2025
فتح صحة الدماغ: أسرار الطعام اليومية للطبيب لمكافحة الزهايمر
اكتشف الأطعمة الأساسية الثلاثة التي تدمجها طبيبة وطاهية في نظامها الغذائي اليومي لتقليل خطر الإصابة بالزهايمر والخرف، بالإضافة إلى رؤى حول أنماط الأكل الصحية للدماغ.
24-06-2025
خبير من جامعة هارفارد يكشف أسرارًا غذائية لمكافحة مرض الكبد الدهني
اكتشف كيف يمكن لوجبات خفيفة ومشروبات طبيعية محددة، يوصي بها خبير من جامعة هارفارد، أن تساعد في علاج مرض الكبد الدهني عن طريق تحسين أيض دهون الكبد، وتقليل الالتهاب، وتعزيز صحة الأمعاء.
25-07-2025
8 خرافات حول البروتين تم دحضها: ما تحتاج إلى معرفته
اكشف الحقيقة وراء خرافات البروتين الشائعة. تعرف على امتصاص البروتين، واحتياجات كبار السن، وصحة الكلى، والمصادر النباتية، وصحة العظام.
30-06-2025
النقطة المثلى: أفضل وقت للاستمتاع بالشوكولاتة الداكنة لتحقيق أقصى قدر من الفوائد
اكتشف أفضل وقت في اليوم لتناول الشوكولاتة الداكنة لتعظيم فوائدها الصحية، من تعزيز التركيز إلى تحسين المزاج، وفقًا للخبراء.
30-06-2025
ستة إكسيرات صباحية للتطهير: تعزيز صحة الأمعاء على معدة فارغة
{ "document": "اكتشف ستة مشروبات وأطعمة قوية يمكنها تطهير أمعائك وتعزيز صحة الجهاز الهضمي عند تناولها على معدة فارغة، كما ذكرت صحيفة تايمز أوف إنديا." }
31-07-2025
الكبد الدهني: تهديد صامت مع عواقب صحية خطيرة
يمكن أن يؤدي مرض الكبد الدهني إلى مشاكل صحية خطيرة بما في ذلك الالتهاب الأيضي، ومشاكل القلب والأوعية الدموية، والسكري، وتلف الكلى، واضطرابات هرمونية. تعرف على المخاطر ومتى تطلب المساعدة الطبية.
05-09-2025
بياض البيض مقابل البيض الكامل: أيهما أفضل لأهدافك الصحية؟
استكشف الاختلافات الغذائية بين البيض الكامل وبياض البيض لتحديد أيهما يدعم أهدافك في إنقاص الوزن وصحة القلب بشكل أفضل.
08-07-2025
أطلق العنان لفقدان الوزن الدائم: أفضل 10 أطعمة غنية بالألياف يوصي بها خبراء التغذية
اكتشف أفضل 10 أطعمة غنية بالألياف موصى بها من قبل خبراء التغذية لفقدان الوزن بشكل دائم، بما في ذلك العدس والأفوكادو وبذور الشيا، وتعلّم كيف تساهم في الشعور بالشبع والصحة العامة.
09-09-2025
ارتشف طريقك إلى الصحة: الفوائد المذهلة للشاي
اكتشف الفوائد الصحية المتنوعة لأنواع الشاي المختلفة، من الأسود والأخضر إلى الأعشاب مثل الكركديه والبابونج، وكيف يمكنها المساعدة في الوقاية من الأمراض، وإدارة الوزن، وصحة الجهاز الهضمي.
21-07-2025
فك رموز الشيفرة: تناول البيض يوميًا قد يقلل من خطر الإصابة بمرض الزهايمر إلى النصف ويعزز صحة الدماغ
اكتشف كيف يمكن لتناول البيض بانتظام أن يقلل بشكل كبير من خطر الإصابة بمرض الزهايمر ويعزز صحة الدماغ، وفقًا لأبحاث جديدة.
21-08-2025
خبز الحبوب المتعددة: خيار صحي أم مجرد ضجة تسويقية؟ الخبراء يدلون بآرائهم
اكتشف ما إذا كان خبز الحبوب المتعددة خيارًا صحيًا حقًا. يشرح اختصاصيو التغذية معنى "الحبوب المتعددة"، وكيف يقارن بخبز الحبوب الكاملة، وما الذي يجب البحث عنه على الملصقات.
25-08-2025
التنقل في الإرهاق الذي لا مفر منه: نصائح الخبراء لمقدمي الرعاية والآباء
تعلم استراتيجيات الخبراء لإدارة الإرهاق الناتج عن رعاية الآخرين، أو الأبوة والأمومة، أو غيرها من المواقف الصعبة التي لا يمكنك الهروب منها. اكتشف نصائح عملية للرعاية الذاتية، والدعم، ووضع الحدود.
18-08-2025
الأنيدونيا: العَرَض الصامت للاكتئاب الشديد ينكشف
استكشف الابتهاج، وهو عرض رئيسي للاكتئاب الشديد، وأسبابه، وأعراضه، وخيارات العلاج الفعالة بما في ذلك العلاج النفسي والتدخلات الطبية.