إنجاز تاريخي: نجاح زراعة دماغ بشري مصغر.

حقق باحثون أمريكيون إنجازاً كبيراً من خلال تطوير "أدمغة مصغرة" بنجاح تحتوي على جميع المناطق الوظيفية للدماغ البشري، مما مكنهم من محاكاة النشاط العصبي بشكل شبه كامل.

يُعدّ التطوير الناجح لـ"أدمغة مصغّرة" إنجازًا كبيرًا في الهندسة الطبية الحيوية الحديثة وعلم الأعصاب - الصورة: الذكاء الاصطناعي

في دراسة نُشرت في مجلة "العلوم المتقدمة" ، أفاد فريق بحثي من جامعة جونز هوبكنز (الولايات المتحدة الأمريكية) بأن هذه التجمعات من الخلايا العصبية أظهرت مستويات نشاط مماثلة لتلك الموجودة لدى جنين بشري عمره 40 يومًا. يفتح هذا الاكتشاف آفاقًا جديدة لعلاج الأمراض العصبية مثل باركنسون وألزهايمر.

أصبحت "العقول الاصطناعية" أقرب إلى الواقع.

تُعرف هذه التجمعات الخلوية باسم العضيات الدماغية البشرية، وهي تُزرع من خلايا جذعية متعددة القدرات، قادرة على التمايز إلى مناطق مختلفة من الدماغ. وهي غير واعية، لكنها قادرة على أداء وظائف أساسية مثل الذاكرة والتعلم.

في السنوات الأخيرة، وبفضل تطور تقنية الأبعاد الثلاثية، لم تُظهر هذه العضيات نشاطًا بيولوجيًا كهربائيًا فحسب، بل يمكنها أيضًا التحكم في الروبوتات البسيطة، أو حتى "لعب" ألعاب الفيديو الأساسية مثل لعبة بونغ، ​​والتي كانت تُعتبر في السابق معجزة في مجال علم الأحياء العصبي.

مع ذلك، فإن معظم النماذج العضوية المصنّعة حتى الآن تحاكي منطقة دماغية محددة فقط، مثل القشرة المخية أو الدماغ المتوسط ​​أو المخيخ، ولم تتمكن بعد من محاكاة كيفية تنسيق هذه المناطق الدماغية لوظائفها في الواقع. إذا أراد العلم دراسة اضطرابات النمو العصبي أو الطب النفسي، فهو بحاجة إلى نماذج تمثل الدماغ البشري بأكمله أثناء عمله.

بحسب الباحثة آني كاثوريا، لا يمكننا أن نطلب من شخص ما السماح لنا بمراقبة دماغه لدراسة التوحد. لكن نماذج العضيات الدماغية الكاملة قد تسمح لنا بمراقبة العملية المرضية بشكل مباشر، وبالتالي التحقق من فعالية العلاج وحتى تخصيص خطط العلاج.

بعد سنوات من التجارب، أصبح فريق كاثوريا من أوائل الفرق في العالم التي طورت نموذجًا عضويًا دماغيًا متعدد المناطق. في البداية، قاموا بزراعة خلايا عصبية من مناطق مختلفة من الدماغ البشري، إلى جانب الأوعية الدموية الأساسية، في أطباق زراعة منفصلة. ثم تم ربط هذه المناطق باستخدام نوع من البروتين يُشبه "الغراء البيولوجي الفائق"، مما سمح للأنسجة بالاتصال والتفاعل مع بعضها البعض.

ونتيجة لذلك، تبدأ مناطق الدماغ بتوليد نشاط كهربائي متزامن، مُشكّلةً شبكةً موحدة. والجدير بالذكر أن فريق البحث لاحظ أيضًا الظهور الأولي للحاجز الدموي الدماغي، وهو طبقة من الخلايا تُحيط بالدماغ وتُساعد في التحكم في المواد التي يُمكنها دخول الدماغ.

فرص جديدة في علاج الأمراض العصبية.

على الرغم من صغر حجمها مقارنةً بدماغ الإنسان الحقيقي، لا تحتوي كل دماغ من نماذج MRBO إلا على 6-7 ملايين خلية عصبية فقط، مقابل عشرات المليارات في دماغ الإنسان البالغ. ومع ذلك، وبفضل احتوائها على حوالي 80% من الخلايا المميزة لنمو الجنين المبكر، توفر هذه النماذج فرصًا غير مسبوقة للتحليل.

بحسب فريق بحثي من جامعة جونز هوبكنز، يمكن استخدام نماذج الفئران المعدلة وراثيًا لاختبار الأدوية على نماذج بشرية بدلًا من الحيوانات. حاليًا، تفشل 85-90% من الأدوية في المرحلة الأولى من التجارب السريرية، وتصل هذه النسبة إلى 96% للأدوية التي تعالج الأمراض العصبية، ويعود ذلك في الغالب إلى اعتماد الدراسات ما قبل السريرية بشكل أساسي على الفئران أو نماذج حيوانية أخرى.

قد يساعد التحول إلى اختبار MRBO في تسريع التقدم وتحسين معدلات النجاح.

أوضحت الباحثة آني كاثوريا قائلة: "يؤثر مرض الزهايمر والتوحد والفصام على الدماغ بأكمله، وليس على منطقة محددة فقط. إذا فهمنا ما يحدث في المراحل المبكرة من نمو الدماغ، فقد نتمكن من إيجاد أهداف علاجية جديدة تمامًا".

يعتبر الخبراء هذا البحث إنجازاً هاماً في الهندسة الطبية الحيوية الحديثة وعلم الأعصاب. فمن خلال نماذج العضيات المعقدة، يستطيع العلماء الانتقال إلى التشخيص والعلاج الشخصي، حيث يتم تصميم نموذج دماغي فريد لكل مريض لتقييم تأثيرات الدواء بدقة.

بالإضافة إلى ذلك، تشمل الإمكانيات المستقبلية واجهات الدماغ والحاسوب، وحتى اتجاهاً جديداً للذكاء الاصطناعي قائماً على العضيات البيولوجية.

نعود إلى الموضوع

مين هاي

المصدر: https://tuoitre.vn/dot-pha-nuoi-cay-thanh-cong-nao-nguoi-thu-nho-20250729171444933.htm