الدماغ الذي يتغير أثناء حياتنا
من أين تنشأ الفكرة؟
يبدو أن السؤال ينتمي إلى الفلسفة، لكنه يقود مباشرة إلى صميم العلوم العصبية. تنبثق كل فكرة من التفاعل بين شبكة معقدة من العمليات العصبية والكيميائية الحيوية والفسيولوجية والعاطفية. لا يعمل الدماغ بمعزل عن بقية الجسم: فالنشاط العصبي، والجهاز الغددي الصماوي، والتنفس، والحركة، والحالة القلبية الوعائية، والإدراك الحسي، والخبرة، كلها تساهم باستمرار في تنظيم السلوك.
إن التفكير والتعلم والتذكر والحركة والتكيف مع الظروف يعني تغيير نشاط الشبكات العصبية، ولو جزئيًا.
تُعرف هذه القدرة باسم اللدونة العصبية.
اللدونة العصبية هي مجموعة العمليات التي يغير من خلالها الجهاز العصبي بنيته وطريقة عمله استجابةً للخبرة. وقد تشمل قوة الروابط المشبكية، أو تكوين روابط جديدة أو التخلص منها، أو تنظيم الشبكات العصبية، وفي ظروف معينة، تغييرات هيكلية أكثر عمقًا.
وهي إحدى الأسس البيولوجية للتعلم.
عندما نتعلم لغة، أو نكتسب مهارة حركية جديدة، أو ندرس آلة موسيقية، أو نعدّل استراتيجية سلوكية، لا يكتفي الدماغ بـ "تخزين" المعلومة، بل يعيد تنظيم شبكاته الوظيفية تدريجيًا.
ويؤكد المستند المرجعي أن المعرفة والدراسة والتعلم والأنشطة الفنية وتنمية القدرات الحركية يمكن أن تمثل فرصًا لتدريب اللدونة الدماغية.
تفرّد الإمكانات العصبية
يطور كل فرد على مدار حياته تنظيمًا عصبيًا شخصيًا للغاية.
يتشكل الدماغ من خلال التفاعل بين الموروث البيولوجي والخبرة: فالبيئة والعلاقات والتربية والحركة والمحفزات الحسية والتعلم وظروف الحياة تساهم جميعها في بناء الشبكات التي تدعم الإدراك والذاكرة والعواطف والسلوك.
لذلك، لا يوجد دماغ "مكتمل" تمامًا بنهاية مرحلة النمو.
ويحتفظ الجهاز العصبي حتى في مرحلة البلوغ بقدرة كبيرة على التكيف. وهذا لا يعني أن الدماغ يمكن أن يتغير بلا حدود، أو أن أي اضطراب يمكن تعديله بمجرد الإرادة، بل يعني أن الخبرة تستمر في ممارسة تأثير بيولوجي على الشبكات العصبية.
وهذه السمة تحديدًا هي ما يجعل التعلم عملية قد تكون دائمة.
تتيح اللدونة المعتمدة على الخبرة للدماغ تعزيز الدوائر المستخدمة بكثرة وتعديل الدوائر المرتبطة بمهارات جديدة تدريجيًا. ويشكل التكرار، لا سيما عندما يقترن بمستوى مناسب من الانتباه والتحفيز، أحد أهم المحفزات التي يمكن من خلالها ترسيخ هذه التغييرات.
الحركة والدماغ: علاقة متبادلة
الحركة ليست مجرد نتيجة للنشاط الدماغي.
بل هي أيضًا أحد المحفزات التي تساهم في تعديله.
يؤدي النشاط البدني المنتظم إلى تأثيرات جهازية تؤثر على التمثيل الغذائي والدورة الدموية والوظيفة الوعائية والالتهاب والعديد من الأنظمة العصبية الحيوية. وعلى مستوى الدماغ، ارتبط النشاط البدني بتغييرات في الوظيفة الإدراكية، وفي بعض الفئات السكانية، بتغييرات هيكلية ووظيفية في المناطق المسؤولة عن التعلم والذاكرة.
تتعلق إحدى الآليات المدروسة بـ العامل العصبي المغذي المشتق من الدماغ (BDNF)، وهو بروتين عصبي يساهم في بقاء الخلايا العصبية ونمو الروابط وعمليات اللدونة المشبكية.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن للنشاط البدني أن يعزز تنظيمًا أفضل للتمثيل الغذائي والوظائف القلبية الوعائية، وهي عوامل مهمة للحفاظ على بيئة فسيولوجية مواتية لعمل الدماغ على المدى الطويل.
وهذا يساعد على تفسير سبب عدم وجوب اعتبار الحركة أداة للحفاظ على كفاءة العضلات والجهاز القلبي الوعائي فحسب، فالدماغ جزء لا يتجزأ من الاستجابة للتمارين.
التعلم والذاكرة والروابط الجديدة
يتطلب كل شكل من أشكال التعلم تغييرًا في الشبكات العصبية.
عند اكتساب معلومة جديدة وترسيخها لاحقًا، تتغير كفاءة وقوة الاتصالات بين مجموعات محددة من الخلايا العصبية. وتُعد اللدونة المشبكية إحدى الآليات الأساسية التي تقوم عليها هذه الظواهر.
من العمليات المدروسة بشكل خاص التعزيز طويل الأمد، أو LTP، والتثبيط طويل الأمد، أو LTD.
يمكن أن يزيد التعزيز طويل الأمد بمرور الوقت من فعالية النقل المشبكي بين الخلايا العصبية الخاضعة لأنماط تنشيط محددة. وعلى النقيض من ذلك، يمكن أن يقلل التثبيط طويل الأمد من فعالية روابط معينة. وتتيح القدرة على تعزيز بعض المشابك الضعف من أخرى للشبكات العصبية التكيف مع الخبرة.
لذلك، لا تعني اللدونة مجرد "إنشاء مشابك عصبية جديدة"، بل تعني أيضًا اختيار الروابط وتقويتها وإضعافها وإعادة تنظيمها وفقًا للخبرات.
لذا، فإن الدراسة وتعلم مهارة جديدة وممارسة الموسيقى واكتساب مهارة حركية أو مواجهة مهمة إدراكية جديدة تمثل أشكالًا من تحفيز الجهاز العصبي.
الخلايا النجمية: أكثر بكثير من مجرد خلايا داعمة
لقد غيّرت الأبحاث العصبية المعاصرة تدريجيًا التصور السائد عن الخلايا النجمية.
تُعرف هذه الخلايا الدبقية اليوم بأنها مكونات نشطة في الدوائر العصبية. فهي تشارك في تنظيم البيئة خارج الخلية والتمثيل الغذائي العصبي وتوافر النواقل العصبية والتواصل بين العناصر الخلوية.
ويستحضر المستند المرجعي بحثًا نُشر في Nature Neuroscience درس دور الخلايا النجمية في المنطقة السقفية البطنية (VTA) في تنظيم النقل المشبكي للخلايا العصبية الدوبامينية.
تُعد المنطقة السقفية البطنية منطقة تشارك في دوائر دماغية مهمة مرتبطة بـ التحفيز والمكافأة والتعلم والنفور والنشاط الحركي.
أظهر البحث المذكور أن تنشيط الخلايا النجمية في المنطقة السقفية البطنية يمكن أن ينتج شكلًا من أشكال التعزيز طويل الأمد للنقل المشبكي بوساطة الغلوتامات، ويعدّل نشاط الخلايا العصبية الدوبامينية. كما ظهر في النموذج التجريبي المدروس اختلافات مرتبطة بالجنس والنمو في نضج هذه الآلية.
وهذه النتيجة مثيرة للاهتمام بشكل خاص لأنها تعزز رؤية الدماغ كـ نظام متكامل، تشارك فيه الخلايا العصبية والخلايا الدبقية معًا في تنظيم اللدونة.
لذلك، لا يتعلق الأمر بمجرد "خلايا عصبية تتصل ببعضها": فاللدونة هي نتيجة تفاعل معقد بين أنواع مختلفة من الخلايا وأنظمة تنظيم متعددة.
الغلوتامات والدوبامين واللدونة
يُعد الغلوتامات الناقل العصبي الاستثاري الرئيسي في الجهاز العصبي المركزي، ويؤدي دورًا أساسيًا في عمليات التعلم والذاكرة.
أما الدوبامين، فيشارك في تنظيم التحفيز والمكافأة والتعلم الترابطي والتحكم في الحركة.
ولا تعمل هذه الأنظمة بمعزل عن بعضها.
يمكن للدوائر الدوبامينية تعديل لدونة الروابط العصبية وفقًا لأهمية الخبرة. لذا، فإن الخبرة التي تُدرك على أنها مهمة أو مجزية قد تكون أكثر احتمالًا للتأثير على السلوك المستقبلي.
وهذا أحد الأسباب التي تجعل التحفيز والانتباه والعاطفة قادرة على التأثير بعمق في التعلم.
التعلم ليس مجرد تلقي للمعلومات: بل يعني إضفاء معنى على الخبرة، واختيار ما هو مهم، وتغيير الشبكات التي تدعم السلوك تدريجيًا.
العقل والجسد: علاقة بيولوجية، لا تضاد
لطالما مثّل التقليد الثقافي الغربي العقل والجسد ككيانين منفصلين. لكن العلوم العصبية المعاصرة تُظهر مدى صعوبة الحفاظ على فصل واضح بينهما.
يتلقى الدماغ باستمرار معلومات من الجسم.
يشارك التنفس ومعدل ضربات القلب وضغط الدم والحالة الأيضية والتوتر العضلي والإشارات القادمة من الأعضاء الداخلية في تنظيم النشاط العصبي.
ويصف مفهوم الإدراك الحشوي تحديدًا قدرة الجهاز العصبي على إدراك الإشارات القادمة من داخل الجسم ودمجها.
لذلك، لا يُعد الجسم مجرد "وسيلة" ينفذ من خلالها الدماغ فعلًا: بل هو مصدر مستمر للمعلومات يساهم في بناء الخبرة.
وهذا يساعد على فهم سبب قدرة بعض الممارسات التي تجمع بين الحركة والتنفس والانتباه والوعي على إحداث تأثيرات على الرفاه النفسي والبدني.
تاي تشي وتشي كونغ والحركة الواعية
تربط ممارسات العقل والجسد، مثل تاي تشي وتشي كونغ، بين الحركة البطيئة والتحكم في الوضعية والتنفس والانتباه.
ليس من الصواب القول إن هذه الممارسات "تخلق تلقائيًا مشابك عصبية جديدة" أو أنها قادرة على علاج أي مرض من خلال اللدونة العصبية وحدها. ومع ذلك، هناك أدبيات علمية متزايدة درست علاقتها بالتوازن والوظيفة الحركية والتوتر وجودة الحياة وبعض الوظائف الإدراكية.
وقد تكمن خصوصيتها تحديدًا في الجمع بين عدة محفزات:
الحركة + الانتباه + التنفس + التنسيق + التعلم الحركي.
إن تعلم تسلسل حركي يتطلب التخطيط والتحكم في التوازن والتكامل الحسي والتحديث المستمر للحركة.
لذلك، يمكن أن تمثل الممارسة المستمرة شكلًا من أشكال التدريب العصبي الحركي، لا سيما عندما تُمارس بشكل تدريجي وواعٍ.
الوضعية كمعلومة حسية
ترافق كل حركة كمية كبيرة من المعلومات الحسية.
توفر العضلات والمفاصل والأوتار والجهاز الدهليزي والنظام البصري للدماغ معلومات حول موقع الجسم في الفضاء.
تتيح الإدراك الحسي العميق للجهاز العصبي بناء تمثيل مستمر لموقع الأطراف والجذع وحركتهما.
لذلك، لا تُعد الوضعية مجرد هيئة ميكانيكية.
بل هي أيضًا معلومة يعالجها الجهاز العصبي باستمرار.
لذلك، فإن تدريب التوازن والتنسيق والتحكم في الوضعية يعني إخضاع الدماغ إلى تسلسل معقد من المحفزات الحسية والحركية.
وهذا المبدأ مهم بشكل خاص مع التقدم في العمر، عندما يصبح الحفاظ على التوازن والقدرات الحركية مكونًا أساسيًا للوقاية من السقوط والحفاظ على الاستقلالية.
الممارسة المستمرة جزء من التعلم
اللدونة العصبية ليست مفتاحًا يُشغَّل بتمرين واحد.
تتطلب معظم التغييرات الوظيفية المرتبطة بالتعلم التكرار والتعرض والترسيخ.
تتيح الممارسة المستمرة للجهاز العصبي تحويل فعل كان إراديًا ومستهلكًا في البداية تدريجيًا إلى مهارة أكثر كفاءة.
وهذا المبدأ واضح في التعلم الحركي: ففي البداية تتطلب الحركة الانتباه والتصحيحات والتحكم الواعي؛ ومع الممارسة تصبح أكثر سلاسة تدريجيًا.
لكن لا ينبغي أن يكون التكرار رتيبًا بالضرورة. فتباين الحركة واستكشاف استراتيجيات جديدة والتكيف مع ظروف مختلفة يمكن أن يمثلوا محفزات إضافية للجهاز العصبي.
وبعبارة أخرى، يستفيد الدماغ من الممارسة والجدة على حد سواء.
التنفس والانتباه وتنظيم التوتر
يمثل التنفس أحد العمليات الفسيولوجية القليلة التي يمكن تنظيمها طوعًا مع الحفاظ على مكون تلقائي.
وهذا يجعلها مثيرة للاهتمام بشكل خاص في ممارسات الوعي.
يمكن للتنفس البطيء والمنضبط أن يغير بعض المعايير الفسيولوجية، بما في ذلك نشاط الجهاز العصبي الذاتي. وقد دُرست تقنيات التنفس واليقظة الذهنية بشكل أساسي من أجل آثارها المحتملة على تنظيم التوتر والرفاه النفسي.
ومع ذلك، من المهم تجنب التبسيطات مثل "أن طريقة معينة من التنفس تزيد تلقائيًا من السيروتونين والدوبامين والأوكسيتوسين والإندورفين". فالأنظمة الكيميائية العصبية المشاركة في تنظيم الحالة العاطفية معقدة للغاية ولا يمكن إرجاعها إلى تقنية واحدة.
تكمن قيمة ممارسات التنفس بدلًا من ذلك في التفاعل بين تنظيم الاستثارة والانتباه والوعي الجسدي والتحكم الذاتي.
الأفكار والعواطف والدماغ: الحذر من التبسيطات
يقدم النص الأصلي تأملًا مثيرًا للاهتمام حول الطريقة التي يمكن أن تؤثر بها التجارب العاطفية المستمرة على سلوكنا وعلاقتنا بأجسادنا.
تؤكد الأبحاث العلمية أن التوتر المزمن والتجارب السيئة واضطرابات المزاج والحالات النفسية يمكن أن ترتبط بتغيرات وظيفية، وفي بعض السياقات، بنيوية في الدوائر الدماغية.
ومع ذلك، من المهم عدم تحويل هذه الحقيقة إلى نموذج تبسيطي يفترض أن فكرة سلبية واحدة قادرة على "إيقاف" اللدونة الدماغية أو التسبب مباشرة في مرض معين.
إن العلاقة بين الفكر والعاطفة والمرض ثنائية الاتجاه ومتعددة العوامل.
تتفاعل الوراثة والبيئة والنوم والتغذية والنشاط البدني والتوتر والعلاقات الاجتماعية والحالات الطبية والعوامل الاجتماعية والاقتصادية مع بعضها البعض.
والدماغ أيضًا جزء من هذه الشبكة.
عندما تصبح التجربة عادة
أحد أكثر جوانب اللدونة إثارة للاهتمام هو أن الآلية نفسها التي تسمح باكتساب سلوكيات مفيدة يمكن أن تساهم في ترسيخ عادات غير وظيفية.
يمكن أن يؤدي تكرار نمط سلوكي إلى جعله أكثر تلقائية تدريجيًا.
هذا المبدأ واضح في العادات الحركية، ولكنه يتعلق أيضًا ببعض السلوكيات المعرفية والعاطفية.
تعتمد إمكانية تغيير عادة ما، على الأقل جزئيًا، على القدرة على إدخال تجارب جديدة متكررة تكون ذات أهمية كافية لمنافسة النمط السابق.
من هذا المنظور، لا تمثل اللدونة العصبية مجرد إمكانية "تعزيز" الدماغ: بل تمثل أيضًا إمكانية تعلم طرق استجابة مختلفة.
إنه مفهوم مهم بشكل خاص في إعادة التأهيل العصبي والعلاج الطبيعي والعلاج الوظيفي والتدخلات النفسية القائمة على التعلم.
اللدونة العصبية والشيخوخة
لا تؤدي الشيخوخة إلى فقدان متساوٍ ولا مفر منه للقدرات المعرفية.
يحافظ الدماغ المسن على قدرات لدونة، حتى لو أصبحت بعض العمليات أقل كفاءة وتطلبت تحفيزًا أكبر أو وقتًا أطول لترسيخها.
يمثل النشاط البدني والتعلم المستمر والعلاقات الاجتماعية والنوم الكافي والتحكم في عوامل الخطر الرئيسية لأمراض القلب والأوعية الدموية مكونات مهمة لنمط حياة مواتٍ لصحة الدماغ.
لا ينبغي أن يكون الهدف هو "إيقاف شيخوخة الدماغ"، بل الحفاظ على أطول قدر ممكن من الاحتياطي المعرفي والاستقلالية والقدرة على التكيف.
حتى المهارة الجديدة المكتسبة في مرحلة البلوغ يمكن أن تصبح شكلًا من أشكال التحفيز الدماغي: تعلم لغة، أو العزف على آلة موسيقية، أو الانخراط في نشاط فني، أو ممارسة رياضة جديدة، أو تعلم تسلسل حركي جديد يعني إخضاع الجهاز العصبي لمتطلبات جديدة.
بيت الصحة كبيئة للدونة
يمكن بالتالي تفسير مفهوم الصحة أيضًا على أنه القدرة على الحفاظ على حوار ديناميكي بين الكائن الحي والبيئة.
يتلقى الدماغ باستمرار محفزات ويختار منها ما يعتبره مهمًا. يشكل الحركة والعلاقات والتعلم والإبداع والنشاط البدني جزءًا من البيئة التي يتغير فيها الجهاز العصبي.
لذلك، ينبغي تصور "بيت الصحة" الحقيقي ليس فقط كمكان للتدخل عند ظهور مرض، بل أيضًا كبيئة لتدريب القدرات التي تدعم الاستقلالية والرفاه يوميًا.
لا يلزم بالضرورة القيام بأنشطة استثنائية.
المشي، والتعلم، والمحادثة، والقراءة، والاستماع إلى الموسيقى، والحركة، وتنمية علاقة، وممارسة نشاط يدوي، أو الانخراط في تمرين بدني يمكن أن تصبح فرصًا للتحفيز.
الفرق يكمن في الاستمرارية وجودة التجربة.
يحتاج الدماغ إلى الحركة، وأيضًا إلى المعنى
تذكرنا اللدونة العصبية بشيء أساسي: الدماغ ليس مجرد العضو الذي ينتج الأفكار.
إنه نظام بيولوجي يتعلم باستمرار من التجربة.
ما نراه ونسمعه ونتعلمه ونفعله يغير الطريقة التي تعالج بها الشبكات العصبية المعلومات. يرسل الجسم باستمرار إشارات إلى الدماغ، وينظم الدماغ، من خلال الجهاز العصبي، استجابات حركية ومعرفية وغدية وذاتية.
لهذا السبب، لا يمكن فصل الرفاه العصبي تمامًا عن الطريقة التي نعيش بها.
الحركة، والتعلم، والتنفس، والنوم، والتواصل، والحفاظ على الفضول تجاه العالم هي أشكال مختلفة من الحوار مع الجهاز العصبي.
لا تعد اللدونة الدماغية بتحويل غير محدود للكائن الحي ولا تحل محل العلاجات الطبية عند وجود مرض. ومع ذلك، فإنها تقدم منظورًا مهمًا علميًا: يحتفظ الدماغ طوال الحياة بقدرة على التكيف والتعلم يمكن دعمها من خلال تجارب مناسبة.
من هذا المنظور، تدريب الدماغ لا يعني فقط حل التمارين المعرفية.
بل يعني عيش تجارب تطلب من الدماغ تعلم شيء جديد.
ويمكن أن تكون الحركة أحد أكثر أشكال هذه التجربة اكتمالًا، لأنها تربط في آن واحد بين الإدراك والوضعية والتوازن والتنسيق والانتباه والعاطفة والفعل.
صحة الدماغ، في جوهرها، ليست مجرد مسألة عصبونات.
بل هي أيضًا القدرة على الاستمرار في التعلم والتكيف والمشاركة بنشاط في حياتك.
المراجع
- Astrocytes mediate long-lasting synaptic regulation of ventral tegmental area dopamine neurons. Nature Neuroscience. 2022. يصف البحث المذكور في الوثيقة الأصلية مشاركة الخلايا النجمية في المنطقة السقفية الجبهية في التنظيم طويل الأمد للنقل المشبكي والنشاط الدوباميني.
- Kleim JA, Jones TA. Principles of experience-dependent neural plasticity: implications for rehabilitation after brain damage. Journal of Speech, Language, and Hearing Research. 2008;51.
- Cramer SC, Sur M, Dobkin BH, et al. Harnessing neuroplasticity for clinical applications. Brain. 2011;134:1591-1609.
- Erickson KI, Voss MW, Prakash RS, et al. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2011;108:3017-3022.
- Stillman CM, Esteban-Cornejo I, Brown B, Bender CM, Erickson KI. Effects of exercise on brain and cognition across age groups and health states. Trends in Neurosciences. 2020;43:533-543.
- Diamond A, Ling DS. Aerobic-exercise and resistance-training interventions have been shown to improve executive functions and academic achievement in children. Developmental Cognitive Neuroscience. 2019;38:100646.
- McEwen BS, Morrison JH. The brain on stress: vulnerability and plasticity of the prefrontal cortex over the life course. Neuron. 2013;79:16-29.
- Menon V, Uddin LQ. Saliency, switching, attention and control: a network model of insula function. Brain Structure and Function. 2010;214:655-667.
- Sherrington CS. The Integrative Action of the Nervous System. Yale University Press. 1906.
- Malinverno B. تاي تشي والوضعية. تقنيات جديدة، 2022. مرجع مذكور في المواد الأصلية لتعميق العلاقة بين ممارسة التاي تشي والوضعية.
- Tsuda I. حتى لو لم أكن أفكر، فأنا. لوني للنشر. مرجع فلسفي وتجريبي وارد في الوثيقة الأصلية ومتميز عن المصادر العلمية العصبية.