نشوء وتطور الدماغ

نبيل حاجي نائف

الحوار المتمدن-العدد: 4143 - 2013 / 7 / 4 - 14:57
المحور: الطب , والعلوم
    

نشوء وتطور الدماغ
إن الجملة العصبية قطعت شوطاً طويلاً في تطورها ونموها قبل أن تصل إلى صورتها الحالية عند الإنسان . ولئن كنا لا نستطيع أن نجزم بحدوث ظواهر عصبية ( متطورة ) لدى النباتات فإننا لا نشك في وجود هذه الظواهر في مملكة الحيوان بدءاً من وحيدات الخلية .
نشوء التعرف والذاكرة
إن أبسط الكائنات الحية هي" الأوالي " ويبلغ عمرها حوالي 2500مليون سنة, وهي وحيدة الخلية , أي أن وظائف الحياة كلها تنجز في خلية واحدة فقط . فلا يوجد فيها أجهزة مستقلة مثل الجهاز الهضمي , أو الدوران , أو الحماية , أو العصبي... ففي الأوالي تتم بواسطة البلعمة وظائف التنفس والهضم والتغذية والدفاع والمناعة والحماية من المؤثرات الخارجية الضارة .
هذه الكائنات (الأوالي) تميز (أو تتعرف ) على الذات عن اللا ذات , فبعض الأوالي تعيش في مستعمرات ويجب تمييز الذات عن بعضها, وإنه يصعب قيام الحياة في مستعمرة أو حدوث توالد جنسي(أي بين كائنين حيين) دون في غياب القدرة على تمييز الذات عن اللا ذات .
لذلك فمن المرجح أن تتوفر هذه المقدرة لدى الحيوانات الأوالي , و حتى الإسفنجيات التي تعد أبسط الأوالي(الحيوانات عديدة الخلايا) باستطاعتها تمييز الذات عن اللا ذات . فخلاياها تهاجم طعوماً من إسفنجيات أخرى .
وعنصر التعرف و الذاكرة في الاستجابة هو أيضاً حجر الأساس في الجهاز المناعي . إن السمة الأساسية لأي جهاز مناعي هي القدرة على تمييز بين الخلايا والنسج والأعضاء التي هي أجزاء من الجسم وبين المواد الغريبة .
أهمية التعرف في تحديد استجابة مناسبة لما يتعرض له الكائن الحي من تأثيرات وأوضاع .
إن تنبيه البقعة الحمراء الموجودة في وحيدة الخلية " الاوغلينا" يبدل حركة السوط المتصل بها مما يشير إلى حساسية (أو تعرف )هذه البقعة واستجابتها للمنبهات . أما التشكيلات العصبية عند وحيد الخلية " السنتور " فقد غدت أشد وضوحاً حيث ظهرت ليفات عصبية تنتهي بانتفاخات صغيرة إلى الليفات العضلية , وتمتاز بحساسية للمواد الكيميائية . أما عند وحيد الخلية " ابلوت" فقد ارتقى التنظيم العصبي بحيث يمكننا تجاوزاً مقارنتها بتنظيم الجملة العصبية عند كثيرات الخلايا , حيث إتصل الجهاز العصبي المجاور للفم بالحبيبة بواسطة ليفات عصبية أخرى .
أما كثيرات الخلايا فإن طلائعها الأولى (شعبة الاسفنجيات) تشهد على ظهور خلايا عصبية حساسة لمنبهات الوسط الذي تعيش فيه وتتصل هذه الخلايا ببعضها بواسطة ( جزوع ) عصبية تؤمن نقل التنبيه فيما بينها من جهة ونحو الخلايا المنفذة من جهة أخرى . وظهرت عند بعض الشعب الحيوانية كتل عصبية تركزت بالقرب من مناطق التقلص العضلي التي تشرف على فعالياتها كما تحولت بعض الكتل عند كقنديل البحر إلى حلقات طوقت قبة القنديل . أما عند الديدان الحلقية فقد ظهرت البنية القطعية للجهاز العصبي بأوضح صورها حيث نجد شفعاً من العقد العصبية ضمن كل قطعة من جسم الحيوان تتصلان ببعضهما , وهكذا تشكلت بنية عصبية شبيهة بالسلم .
أما في الفقاريات الدنيا فقد ظهر في بادئ الأمر حبل عصبي يخلو من الأقسام الرئيسية المميزة لدماغ الفقاريات كما في دقيق الطرفين , ثم تطور الحبل العصبي بدءاً من مستدير الفم ليصبح محوراً عصبياً و يمتلك الأقسام الدماغية المعروفة عند الفقريات الراقية . وتطورعند الزمر الفقارية الأكثر رقياً نمو قشرة الدماغ الحديثة , ونمو نصفي الكرتين المخيتين التين كانتا ضامرتين عند الأسماك , ثم تطور الدماغ لدى الزواحف العليا واستمر نمو الكرتين المخيتين .
أما في الثدييات فقد امتلكت الكرتين المخيتين سطحاً واسعاًنتيجة لظهور التلافيف الدماغية بحيث غطيا أقسام كبيرة من الدماغين المهادي والمتوسط , وظهرت الباحات الحسية والحركية والترابطية المستقلة , وبذلك أصبح المخ المشرف على كافة المراكز العصبية الأخرى .
فلدىالحيوانات الفقارية الراقية و الإنسان يتكون الجهاز العصبي من دماغ ونخاغ شوكي وأعصاب.. و يختص الجهاز العصبي بتنظيم العديد من وظائف الجسم الداخلية، مثل عمليات التنفس والهضم والنبض القلبي. ..
تعضي و بنية الجهاز العصبي
يتكون الجهاز العصبي لدى الثدييات من- النخاع الشوكي- الدماغ
إن الوحدة الأساسية للجملة العصبية هي العصبون أو الخليَّة العصبية. وتنتؤ زوائد شجرية عصبية من هذه الخليَّة المتخصصة تتلقى الرسائل الكهربائية من عصبونات أو عضلات وغدد أخرى أو ترسلها إليها.
وتقوم الخلايا الدِّبقيَّة وهي خلايا عصبية داعمة بحماية البلايين من العصبونات المترابطة التي تؤلف الجملة العصبية . وتشكل هذه الخلايا أكثر من نصف الخلايا العصبية في كامل الجملة العصبية حيث تتواجد هذه الخلايا اللاستثارية بين العصبونات وحواليها.
الدماغ
إن الدماغ يرقد في تجويف الجمجمة وهو يدير وينظم العديد من العمليات الجسدية اللا شعورية بمشاركة النخاع الشوكي، كسرعة خفقان القلب، كما ينسِّق معظم الحركات الإرادية.
ويتميز الدماغ بشكل جوهري أنه مركز الأحاسيس والوظائف الذهنية المختلفة التي تتيح للكائن الحي قدرات الإحساس والتعلم والتفكير.
تبين الملاحظة المجهرية لمقطع على المستوى المخ أنه يتكون من :
-مادة رمادية تشكل قشرة المخ - مادة بيضاء داخلية
فالمادة الرمادية مكونة أساسا من أجسام خلوية نجمية الشكل بها امتدادات من نوعين :
- امتدادات قصيرة تدعى التفرعات.
- امتداد طويل يدعى المحورة و تشكل المحورات الألياف العصبية
والمادة البيضاء تتكون أساسا من ألياف عصبية مغمدة بمادة عازلة بيضاء
بنية النخاع الشوكي
يتبين من الملاحظة المجهرية للنخاع الشوكي أنه يتكون من مادة بيضاء و مادة رمادية ، ويرتبط كل عصب سيسائي بالنخاع الشوكي بواسطة جذرين حيث يتميز الخلفي عن الأمامي بوجود عقدة شوكية.
تنقل الألياف العصبية الحسية :السيالة العصبية النابذة - السيالة العصبية المركزية - السيالة العصبية النابذة و المركزية.
تنقل الألياف العصبية الحركية : السيالات العصبية الحركية
تتجه السيالة العصبية الحسية :من العضو الحسي إلى المركز العصبي الحسي - من الباحة الحركية إلى العضلة - من العضو الحسي إلى النخاع الشوكي
تتجه السيالة العصبية الحركية :من الباحة الحركية إلى العضلة - من العضو الحسي إلى العضو الحركي - من النخاع الشوكي إلى العضلة .
الخلايا العصبية
يتكون العصبون من ثلاثة أجزاء أساسية هي: الجسم الخَلَوي والمحوار (المحور العصبي) والتغصنات. ويغطي كل الخلية غشاء عصبي رقيق. الجسم الخلوي يعمل كمركز للتحكم في نشاطات الخلية ، المحوار ويعتبر امتدادًا أسطوانيًا يساعد على انتقال الرسائل، والإشارات، والتغصنات وهي امتدادات قصيرة متخصصة في استقبال الرسائل.
- الجسم الخلوي
يشبه الجسم الخلوي كرة صغيرة قطرها 0,25ملم، ويعمل على استقبال وإرسال الدفعات العصبية وتصنيع البُروُتينات واستخدام الطاقة للمحافظة على الخلية العصبية ونموها.
تتمركز معظم الأجسام الخلوية للعصبونات داخل الجهاز العصبي المركزي، حيث تتحد الرسائل الواردة وتُبَث الرسائل الصادرة. أما تلك الموجودة خارج الجهاز العصبي المركزي، فتتجمع في حزم تسمى العقد، مثل تلك الخاصة بالجهاز العصبي التلقائي.
- المحوار
ويسمى أيضًا الليف العصبي، ويشكل امتدادًا أنبوبيًا للجسم الخلوي للعصبون. وله العديد من التفرعات التي تمكنه من الاتصال بما يقرب من ألف عصبون آخر. وهو متخصص في نقل الرسائل. يبلغ طول المحوار داخل الجهاز العصبي المركزي أقل من مليمتر واحد، بـينما يزيد عن ذلك في الجهاز العصبي المحيطي، إذ يصل طول بعض المحاوير الممتدة من النُخاع الشوكي إلى عضلات القدمين إلى 75-100سم. أما الأعصاب فما هي إلا تجمعات لمحاوير عصبونات حركية أو حسية أو لكليهما معًا، التصقت بعضها مع بعض مكونة ذلك الشكل الحبلي. يغطي غمد مصنوع من مادة دهنية بيضاء تسمى الميلين بعض المحاوير، حيث تساعد على سرعة انتقال الدفعات العصبية عبرها، كما تساعد على التمييز بين المادة الرمادية والمادة البيضاء في الجهاز العصبي. وتتكون المادة الرمادية من محاوير غير مغطاة بالميلين وأجسام خلوية عصبونية، بينما تتكون المادة البيضاء من محاوير مغطاة بالميلين. وتصنع مادة الميلين في خلايا شفان في الجهاز العصبي المحيطي، بينما تقوم الخلايا الدبقية بتصنيعها في الجهاز العصبي المركزي.
التغصُنات أو المشابك العصبية
تتفرع من كل جسم خَلَوي نحو ستة أفرع في شكل قنوات أسطوانية، تُسمى التغصنات. ويبلغ طولها نصف ملم وسُمكها ضعفي سُمك المحوار أو ثلاثة أضعافه. تُعَدُّ التغصنات أجسامًا متخصصة في استقبال الدُفعات العصبية الواردة من محاوير أخرى، ويفصل بينهما فراغ ضيق يُسمى الفَلُح المَشْبَكي الذي تعبر خلاله الدُفعات. وتسمى أماكن التقاء العصبونات المشابك.
يعمل الجهاز العصبي عبر سُبل محددة وثابتة بين العصبونات تسمى الدارات العصبية. ومن أبسطها ما يسمى بالمُنْعَكس، وهي استجابة تلقائية لا إرادية لأحد المنبهات لا يتدخل فيها الدماغ. ويربط المنعكس بين عَصْبونات مُستَقْبلة ومستفعلة ويمر عبر النُّخاع الشوكي. ومن أبسط هذه المنعكسات مُنْعكَسُ الركبة الذي يمكن مشاهدته بعد طرق خفيف على الوتر تحت الرضَفَة. فالطّرْق يؤدي إلى تقلص العضلة هناك وتنبيه بعض المستقبلات وانبثاق دفعة عصبية، تنتقل عبر عَصْبون حسي من خلال محوار إلى النُخاع الشوكي، ومن ثَمّ ـ عبر مشبك ـ إلى حد العَصبونات الحركية، حيث يتم تكوين دُفعة عصبية أخرى تنتقل عبر المحوار لأحد العُصبونات الحركية ليتم إرجاعها للعضلة التي تنقبض خلاياها مُحدثة نفضًا للساق.
وهنالك العديد من المنعكسات المعقدة، حيث تدخل إحدى عَصبونات الترابط بين العَصبونات الحسية والحركية. وقد يتصل عَصْبون الترابط بمجموعة من السبل العصبية المعقدة التي قد تصل إلى الدماغ. ومن هذه المنعكسات، الإنسحاب من أحد المنبهات المؤلمة، مثل ما يحدث عندما يضغط شخص ما بقدمه الحافية على جسم حادّ. ففي هذه الحالة نشاهد استجابة فورية برفع القدم، وفي نفس الوقت ينبِّه بعض عَصبونات الترابط عضلات الرِّجل الأخرى لتحافظ على توازن الجسم. وإضافة لهذا يتم تنبيه بعض السبل العصبية الواصلة للدماغ ليعي الإنسان ما حدث له. ولا تستطيع المنعكسات بمفردها احتواء كل أفعال الإنسان وتفسيرها، ويمكن للإنسان وبعض الحيوانات تعلَّم أنماط جديدة من السلوك. فمثلاً، تنتقل حركات العضلات الإرادية المطلوبة لاكتساب خبرات جديدة، عبر مجموعة من السبل العصبية المعقدة التي تمتد من الدماغ إلى جميع أعضاء الجسم. فبعض الأفعال المعقدة مثل قيادة الدراجة أو المشي يمكن التدرُّب عليها، وتعلمها، ومن ثم أداؤها دون أي تحكم واعٍ مستديم.
الجهاز العصبي لدى الإنسان
يتكون الجهاز العصبي المركزي من الدماغ والنخاع الشوكي , ويقوم بتنظيم جميع أنشطة الجهاز العصبي والتحكم فيها. والدماغ عضو شديد التعقيد، يتكون من ثلاثة أجزاء أساسية هي: المخ والمخيخ وجذع الدماغ.
يعلو المخ كلاً من المخيخ وجذع الدماغ، ويلتف حولهما بدرجة ما، ويشكل نحو 85% من الدماغ، ويُعَدُّ الأكثر تعقيدًا.
وللإنسان مخ متطور النمو، يقوم باسختدام وتوجيه السمع والنظر واللمس والتفكير والإحساس والكلام والتعليم.
يعلو المخيخ ـ والذي يقارب حجمه حجم البرتقالة ـ جذع الدماغ ويساعد الجسم في الاحتفاظ بتوازنه وينسق بين المعلومات الحسيّة وحركة العضلات.
يشبه جذع الدماغ الساق، ويتصل بالنخاغ الشوكي في قاعدة الجمجمة. ويحتوي على العديد من العصبونات التي تتبادل المعلومات الواردة من الحواس. والكثير من العصبونات التي تنظم الوظائف التلقائية، مثل التنفس والنبض القلبي وتوازن الجسم وضغط الدم، توجد في جذع الدماغ.
يتكون النخاع الشوكي من حبل من العصبونات التي تمتد من العنق وتتدلى حتى مايقرب من ثلثي العمود الفقاري، الذي يلتف حوله ويقوم بوقايته. ويحتوي النخاع الشوكي على السبل التي تنقل المعلومات الحسية للدماغ وتلك التي تتبادل أوامر الدماغ مع العصبونات الحركية.
الجهاز العصبي المحيطي
يعمل الجهاز العصبي المحيطيّ على نقل الإشارات والرسائل بين الجهاز العصبي المركزي وأعضاء الجسم المختلفة، ويتكون من اثني عشر زوجًا من الأعصاب تبدأ من الدماغ، وتُسمى الأعصاب القحْفِيَّة، بالإضافة إلى واحد وثلاثين زوجًا من الأعصاب التي تبدأ من النخاع الشوكي وتُسمى الأعصاب النُخَاعية. وتعمل هذه الأعصاب كأسلاك الهاتف، حيث تقوم بنقل الرسائل من كل عَصْبون مستقبل ومستفعل في الجسم وإليه.
ويُعدُّ الجهاز العصبي التلقائي جزءًا خاصًا من الجهاز العصبي المحيطي، حيث يعمل على تنظيم كل الوظائف التلقائية في الجسم، مثل التنفس والهضم، دون أي تدخُّل أو تحكم من الدماغ، مما يساعد على الاحتفاظ ببيئة داخلية مستقرة. وينقسم الجهاز العصبي التلقائي إلى جز ئين هما: الجهاز الوُدِّي والجهاز اللاوُدِّي. يلبي الجهاز الودِّي كل احتياجات الجسم خلال حالات الطوارئ وازدياد النشاط. فهو يعمل على ازدياد سرعة ضربات القلب وسريان الدم للعضلات وتوسعة حدقتي العينين. أما الجهاز اللاوُدِّي فيقوم، بشكل عام، بإحداث تأثيرات مضادة للجهاز الودِّي. فمن تأثيراته مثلاً، إبطاء ضربات القلب وتوجيه سريان الدم من العضلات إلى المعدة والأمعاء، وتضييق حَدَقَتي العينين. أما الموازنة بين الجهازين، فيقوم بها الجهاز العصبي المركزي.
المراحل الأربعة لتطور الدماغ لدينا
إن أدمغتنا تتألف من طبقات عدة متميزة و متمحورة تبدأ من أكثر الطبقات بدائية وتحوي على طبقات متتالية أكثر حداثة تحيط بالطبقات السابقة.
الطبقة الأولى من المخ والأكثر عمقاً والتي يدعوها البيولوجي باول ماكلين القاعدة العصبية, وهي التي تتحكم في وظائف الحياة الأساسية مثل التغذية و الإطراح ودوران الدم والتنفس وكافة الآليات والأعمال الحيوية, وتتألف من النخاع الشوكي وجزع المخ والمخ الأوسط , وتؤلف القاعدة العصبية في الأسماك معظم المخ.
الطبقة الثانية - وهي طبقة الزواحف- وهذه الطبقة تحيط بالقاعدة العصبية, وهي مشتركة بيننا وبين الزواحف, وتضم الفص الشمي والجسم المخطط والكرة الدماغية الشاحبة, وتتحكم هذه الطبقة في السلوك العدائي والتراتب الاجتماعي وتحديد منطقة النفوذ.
الطبقة الثالثة وهي تحيط بالطبقة السابقة وتسمى النظام أو العقل الحوفي وتوجد في الثدييات, وهي تتحكم في العواطف والتصرفات الاجتماعية بشكل رئيسي , وفي الشم , واللذة والألم , وفي الذكريات أيضاً.
الطبقة الرابعة - هي اللحاء- وهي تحيط بكل الطبقات السابقة وهي التي تتحكم في التفكير و الإدراك الراقي , ولها وظائف أخرى, وهي موجودة لدى الثدييات الراقية . وهي متطورة جداً لدينا.
ويمكن تشبيه هذه الطبقات الأربعة- أو هذه العقول الأربعة- , بأربعة مراكز قيادة متدرجة من حيث قدرتها وتطورها على إدارة استجابات الكائن الحي , أو تشبيهها بأربعة معالجات تنظم وتنسق وتدير استجابات الكائن الحي , وهي تشارك جميعها في إدارة حياة الكائن الحي .

#نبيل_حاجي_نائف (هاشتاغ)      

---

اشترك في قناة ‫«الحوار المتمدن» على اليوتيوب
حوار مع الكاتبة انتصار الميالي حول تعديل قانون الاحوال الشخصية العراقي والضرر على حياة المراة والطفل، اجرت الحوار: بيان بدل	حوار مع الكاتب البحريني هشام عقيل حول الفكر الماركسي والتحديات التي يواجهها اليوم، اجرت الحوار: سوزان امين

كيف تدعم-ين الحوار المتمدن واليسار والعلمانية على الانترنت؟

تابعونا على:

الفيسبوك

التويتر

اليوتيوب

RSS

الانستغرام

لينكدإن

تيلكرام

بنترست

تمبلر

بلوكر

فليبورد

الموبايل

كيفية إشراك-إيصال مواضيعكم أو مواضيع تهمكم  إلى اكبر عدد ممكن من القراء والقارئات