يكشف نموذج homunculus الجديد عن منطقة “مقبس جميع المهن” في القشرة الحركية

لقد كان الطلاب يدرسون القزم الحركي منذ ما يقرب من 100 عام. هذا هو المخطط الشهير الذي اقترحه جراح الأعصاب وايلدر بنفيلد، والذي تنقسم فيه القشرة الدماغية إلى أقسام. لقد رسم هذا المخطط في الثلاثينيات من القرن العشرين، بعد تجارب تحفيز الدماغ المفتوح بالتيار: نظر الطبيب إلى عضلات المريض التي ارتعشت استجابةً للإفرازات الضعيفة. ولهذا السبب، كان يُعتقد أنه في القشرة الحركية، يتم ترتيب الخلايا العصبية بترتيب واضح: هنا منطقة التحكم في أصابع القدم، وبجانبها منطقة الأيدي، وتحتها مباشرة كتلة عضلات الوجه. لقد أشارت التجارب التي أجريت على الحيوانات والبشر على تسجيل وتحفيز الخلايا المفردة منذ فترة طويلة إلى أن الدماغ أكثر تطورا وأن المناطق الحركية قد تتداخل. لتحديث الدائرة الكلاسيكية، قرر علماء الأعصاب إعادة قراءة الإشارات على مستوى الخلايا العصبية الفردية واكتشفوا بالضبط كيف يتحكم التلفيف أمام المركزي في الحركات. ونشرت النتائج في مجلة الطبيعة.

قام مؤلفو العمل العلمي بتحليل بيانات من ثمانية مرضى مشلولين. كان الجراحون قد قاموا سابقًا بزرع مصفوفات من الأقطاب الكهربائية الدقيقة في يوتا في أدمغة هؤلاء الأشخاص كجزء من مشروع BrainGate2. سمحت هذه التقنية لعلماء الأعصاب بمراقبة النبض الكهربائي للخلايا العصبية الفردية. وطُلب من المرضى أداء 45 حركة مختلفة ذهنياً، مثل محاولة رفع الساق، أو الضغط على اليد، أو قول كلمة. في هذا الوقت، سجل نظام الواجهة العصبية بشكل مستمر دفعات من النشاط في القشرة الدماغية. ونتيجة لذلك، لم تكن هناك حدود صارمة: تم توزيع المعلومات حول حركات الجسم بأكمله على العديد من المناطق. المنطقة التي أضاءت أكثر عند التفكير في حركة الذراع تحتوي أيضًا على إشارات حول نشاط الساق والوجه. وصلت دقة التعرف على الأوامر الخوارزمية إلى 86%، حتى في الحالات التي لم يكن من المفترض أن تكون موجودة على الإطلاق، وفقًا للمخطط القديم. وبناءً على جميع البيانات، رسم الباحثون خريطة جديدة. ظهرت فيه منطقة مركزية عالمية. إنه يعمل كوصلة معقدة تستجيب بقوة متساوية لأوامر جميع أجزاء الجسم. كانت الخلايا العصبية من هذه المنطقة هي التي سمحت للخوارزمية بالتعرف على الكتالوج الكامل المكون من 45 حركة بدقة قياسية. ولذلك، فإن الدماغ لا يستخدم مجموعة من الأزرار المعزولة، بل يستخدم كودًا معقدًا حيث تتشابك الإشارات بشكل وثيق مع بعضها البعض. خريطة القشرة الحركية، مع تسليط الضوء على المناطق المسؤولة عن الحركات المرتبطة بالكلام (الأحمر)، وحركات اليد (الأخضر)، والمنطقة العالمية (الأرجواني) / © Darrel R. Deo et al./Nature (2026) بالإضافة إلى ذلك، قام علماء الأحياء بفك رموز “رمز التكوين” في القشرة الحركية – وهي لغة مجردة لتخطيط الإجراءات. استخدمت الخلايا العصبية أنماطًا مماثلة عبر أطراف مختلفة. على سبيل المثال، وُجد أن أنماط النشاط الكهربائي عند ثني المعصم ذهنيًا مشابهة رياضيًا لتلك التي تحدث عند محاولة ثني الكاحل. وخلص العلماء إلى أن الدماغ يولد أولا الفكرة العامة لثني المفصل، وبعد ذلك فقط يطبقها على ذراع أو ساق معينة. لقد سجل العلماء هذا الارتباط الأساسي بين الأطراف في جميع مناطق التلفيف، بما في ذلك مراكز النطق. قدم الباحثون تحذيرا هاما. لقد درسوا أدمغة الأشخاص الذين عاشوا مع الشلل لسنوات. خلال هذا الوقت، يمكن إعادة بناء اتصالاتهم العصبية. بالإضافة إلى ذلك، مع جهد عقلي قوي، يمكن للمريض أن يضغط بشكل غير محسوس على رقبته أو وجهه، والذي تم قراءته أيضًا بواسطة أجهزة الاستشعار.

بالنسبة للطب، فإن إعادة تقييم القشرة الحركية تفتح آفاقًا جديدة. في السابق، اعتقد المهندسون أنه للتحكم في صورة رمزية روبوتية معقدة أو أطراف صناعية متعددة، سيتعين عليهم زرع شرائح في مناطق معزولة مختلفة من الدماغ. أصبح من الواضح الآن أن جهاز استشعار واحد في المكان المناسب يمكنه اعتراض الأوامر لكامل الجسم تقريبًا. تبين أن القزم الكلاسيكي كان مجرد تبسيط مناسب يخفي شبكة عصبية أكثر مرونة.