وظيفة الدماغ؛ تعرف معنا إلى وظائفه الحيوية

وظيفة الدماغ أساسية لا يستغنى عنها. وهو المنبع الأساسي للأعصاب التي تصنف إلى أعصاب حسية وأعصاب حركية إضافة إلى ذلك فإن تركيبه مسؤول عن عملية التذكر. تعرف معنا إلى وظائفه الحيوية المهمة وتشريح هذا العضو.

تشريح الدماغ

الدماغ أكثر الأعضاء تعقيدا، كذلك فإن له وظيفة معقدة. وهذا التعقيد راجع إلى الوحدات الفعالة في تركيب الدماغ: وهي الخلية العصبية التي تتخذ نمطا كهربيا في التواصل مع خلايا جنسها. بالطبع فإن جميع الخلايا الأخرى تتواصل فيما بينها، لكن سرعة تواصلها بطيئة جدا مقارنة بالخلايا العصبية، حيث أن سرعة رسائلها العصبية المتمثلة بالسيلان العصبي تصل إلى120 متر في الثانية الواحدة.

بالرغم أن تركيب الدماغ لا يقتصر في تكوينه على الخلايا العصبية، حيث أنه يحتوي بالإضافة إليها خلايا دبقية، إلا أن الفاعلية الوظيفية للدماغ تنسب إلى الخلايا العصبية. بينما تعتبر الخلايا الدبقية داعمة للنسيج العصبي ومرافقة له، حيث أن بعض أنواعها تختص بالالتفاف حول المحور العصبي مشكلة له غمدا يعرف بالميلين أو بالنخاعين.

وهو ذا طابع دهني يعمل على عزل المحور عن الوسط المائي الغني بالكراهل. إلا أن النخاعين الذي تشكله الخلايا الدبقية ليس متصلا على طول المحور العصبي، حيث أنه يتقطع في مناطق تعرف بعُقد رانفييه تمكن المحور العصبي من الاتصال بالكراهل التي تعزز من قدرة المحور على الحمل الكهربائي ليبدو السيل العصبي كما لو أنه يقفز خلال العقد.

الوظائف الحيوية للدماغ

من الصعب حصر وظيفة الدماغ في نطاق محدد من الجسم. فهو مسؤول عن جميع الأنشطة الحيوية للجسم، ولا يمارس أي عضو أيا من وظائفه إلا تحت سيطرته. فجميع الأنشطة جليها وخفيها خاضع لمراقبته، لكن يمكن تصنيف الوظيفة الدماغية في ثلاثة بنود رئيسية مع ملاحظة أن هذه الوظائف تتداخل مع بعضها البعض في معظم الأحيان، إليك أبرز 3 وظائف أساسية لهذا العضو:

وظيفة الدماغ الحسية

هو توليد سيل كهربائي في محور الأعصاب الحسية إستجابة للمؤثرات. وهذه الخلايا انتقائية في تأثيرها، أي أنها تستجيب لنوع مخصص من المؤثرات وذلك حسب تركيبتها. فعلى سبيل المثال فإن الأعصاب الحسية بالعين تستجيب للضوء فقط، فهي لا تستجيب للمس ولا للصوت ولا للروائح، ذاك أنها تحتوي على حويصلات غشائية مكونة من أصباغ لديها القدرة على امتصاص أطوال موجية محددة من الضوء تؤدي لتغيرات في بنيتها مما يتسبب بإطلاق سيل كهربائي حساس إلى الدماغ. يوجد عدة أنواع من الأعصاب الحسية منها: البصرية، السمعية، اللمسية، التذوق، الروائح، الألم.

وظيفة الدماغ التذكرية

وهنا لا نقتصر بالتذكر على المعنى الضيق الذي نستخدمه لاستجلاب صورة أو حدث من الماضي. وإنما يستخدم مصطلح التذكر كأساس لجميع العمليات العقلية الواعية أي الواقعة في حيز الشعور.

يستخدم هذا العضو آليات جزيئية دقيقة لتشفير عمليات التذكر باللغة العصبية. فالدماغ لا يبني الذاكرة من خلال زيادة حجمه بزيادة عدد خلاياه العصبية. فكما هو معروف أن عدد الخلايا العصبية ثابت خلال حياة الإنسان فلا يزداد عددها بعد الولادة، بل يقوم مبدأ التذكر على مبدأ تقوية الروابط بين الخلايا العصبية من خلال زيادة فاعلية التوصيل المشبكي.

تواصل الخلايا العصبية

لا تتصل الخلايا العصبية ببعضها بواسطة روابط خلوية ولا من خلال زوائد غشائية، إنما تأخذ تلك الصلة شكل فجوة خلوية. يتم فيها تبادل المواد الكيميائية بين خلية مطلقة للنواقل العصبية تعرف بما قبل المشبك، وخلية مستقبلة تعرف بما بعد المشبك. تتشكل فجوة الاتصال بين نهايات محور عصبي لإحدى الخلايا وبين التغصنات لخلية أخرى.

حيث أن نهايات المحور العصبي للخلية ما قبل المشبك تتعرض للتورم، لأن الحويصلات الحاوية على النواقل العصبية تندمج مع الغشاء السيتوبلازمي لتفرز نواقلها في الفجوة المشبكية مما يؤدي لبزوغ تلك التورمات في بنية المحور العصبي.

في المقابل تحتوي تغصنات خلية ما بعد المشبك على المستقبلات. تلك المستقبلات عبارة عن قنوات أيونية دقيقة لا تسمح بولوج تلك النواقل العصبية (الجلومتات) ذات الكتلة الجزيئية العالية، إنما تتخصص بإيراد شواد الكالسيوم عبرها، لذا فإن وظيفة الجلومتات تتمثل بالارتباط الخارجي في مواضع بارزرة من القناة الأيونية.

حيث يسبب ثقلها ضغطا يعمل على فتح القناة لتعبر أيونات الكالسيوم من خلالها. والجدير بالذكر أن السيال العصبي يسير في اتجاه واحد غير رجعي، ذاك أن المحور يتخصص بوجود الحويصلات الغشائية. بينما تتخصص التغصنات العصبية باحتضان النواقل العصبية.

الآلية الجزيئية للتذكر

توجد عدة فرضيات مدعمة بالأدلة الاستقصائية تحاول تفسير الآلية الجزيئية لعملية التذكر التي ترتكز عليها وظيفة الدماغ الإدراكية من خلال زيادة فعالية التوصيل المشبكي. فعملية التذكر ما هي إلا زيادة فعالية التوصيل المشبكي، فكيف تزداد قوة الرابطة بين الخلايا العصبية. هنالك افتراض بأن الطفل حين يولد تكون الصلات بين خلاياه العصبية معدومة أو شبه معدومة.

والسبب في ذلك يعود إلى أن حواس الطفل لا تتعرض إلى إثارات قوية، بحيث لا ينتج عنها تيارات عصبية قادرة على تجاوز الفجوة العصبية. أما بعد الولادة فتعمل الإثارات المتلاحقة على زيادة الروابط بين الخلايا العصبية وبالتالي تزداد قدرة الطفل على التذكر والتعلم.

الفرضية الأولى لطريقة زيادة التوصيل المشبكي بين الخلايا العصبية: أن خلية ما قبل المشبك تؤهلها الإستثارة الكهربية القادمة من الحواس على إطلاق قدر أكبر من النواقل العصبية. وذلك في كل مرة تستثار فيها مما يزيد من قدرتها على الاتصال بخلية ما بعد المشبك. الفرضية الثانية متعلقة بخلية ما بعد المشبك، حيث أن شوارد الكالسيوم الوالجة إليها من الإثارة الأولى تعمل على تحفيز مسارات تخليقية للمستقبلات. مما ينتج عنه زيادة في عدد مستقبلات خلية ما بعد المشبك وبالتالي تزداد فاعليتها في الاستجابة لتواصل خلية ما قبل المشبك معها.

الفرصية الثالثة قامت على أساس رصد كميات من أكسيد النيتريك (Nitric oxide) في فضاء الفجوة العصبية. حيث يعتقد أن خلية ما بعد المشبك تتطور كفاءتها على الاتصال بخلية ما قبل المشبك. بحيث تصير قادرة على إطلاق أكسيد النترات الذي يحفز خلية ما قبل المشبك على إطلاق المزيد من النواقل العصبية. ويمكن إزالة التعارض بين هذه الفرضيات والتوفيق بينها من خلال افتراض: أن الدماغ يستخدم تلك الآليات بشكل مجتمع أو منفصل في مواضع مختلفة.

وظيفة الدماغ الحركية

يتحكم هذا العضو بالحركة من خلال الأعصاب الحركية. وهي خلايا تنقل السيل العصبي من الدماغ إلى العضلات. تتمكن هذه الخلايا من نقل سيلها الكهربائي إلى العضلات التي تعصبها مما يؤدي إلى انقباضها. حيث تتصل الأعصاب الحركية بالعضلات من خلال المشبك العصبي الحركي. وهي منطقة التقاء محور عصب حركي مع ليف عضلي.

الدماغ عضو معقد، يرجع تعقيده إلى دقة الخلية العصبية التي يعتمد تركيب الدماغ عليها. ويعتبر هذا العضو مسؤولا عن كافة وظائف الجسم التي يسيطر عليها من خلال الأعصاب الحسية والأعصاب الحركية. إضافة إليه فإن لديه آلية جزيئية دقيقة تمكنه من إجراء عملية التذكر. التي تؤدي إلى تشكل الخبرة الإنسانية. فعملية التذكر أساس للتعلم والإدراك الصادر عن هذا العضو.