تقنية جديدة لتجاوز الدماغ قد تحدث ثورة في علاج الاضطرابات العصبية

ابتكر باحثون في كلية الطب بجامعة ديوك تقنية جديدة تحمل اسم LinCx تمكن من بناء وصلات كهربائية مخصصة بين خلايا عصبية مختارة بدقة متناهية. تسعى هذه التقنية إلى معالجة الاضطرابات العصبية التي تنجم عن تلف الدوائر الدماغية عبر إنشاء مسارات بديلة بدلاً من الاعتماد على الأدوية طويلة الأمد أو التحفيز الخارجي.

ركز فريق البحث بقيادة الدكتور كافوي دزيراسا على تطوير "سلك" بيولوجي مخصص يعمل كتحايل كهربائي داخل الدماغ، يهدف إلى تحسين التواصل بين الخلايا العصبية دون تعديل الوصلات الدماغية الأصلية. ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature.

إنشاء وصلات كهربائية دقيقة بين الخلايا العصبية

استندت التقنية إلى بروتينات مكتشفة في الأسماك تقوم بتشكيل وصلات كهربائية طبيعية بين الخلايا. قام الباحثون بتعديل هذه البروتينات لتتصل فقط مع شريكها المعدل، مع تجنب التفاعل مع البروتينات الدماغية الطبيعية. استُخدمت طرق فحص مخبرية متقدمة، منها اختبار يعتمد على التألق، لاختيار أزواج البروتينات التي تنقل الإشارات الكهربائية بدقة عالية.

أظهرت التجارب على الفئران أن هذه الوصلات الكهربائية المصممة تعزز التواصل في الدوائر المستهدفة، وتغير أنماط النشاط الدماغي، وتؤدي إلى تغييرات سلوكية ملموسة مرتبطة بالتفاعل الاجتماعي والاستجابة للضغط النفسي.

تطبيقات متعددة في الكائنات الحية

اختبر الباحثون التقنية في ديدان وفئران لإثبات مرونتها. غيّرت الوصلات العصبية الجديدة سلوك البحث عن درجة الحرارة في الديدان، بينما أعادت الوصلات المستهدفة تشكيل نشاط الدماغ بشكل واسع في الفئران، مؤثرة على سلوكيات مرتبطة بالتوتر والتفاعل الاجتماعي.

تأثيرات سلوكية واعدة في الفئران

أوضح دزيراسا أن علوم الأعصاب عانت لعقود من نقص أدوات تسمح بالتحكم الدقيق في التواصل بين أنواع خلايا محددة. وأشار إلى أن الأدوية والتحفيز الكهربائي والتقنيات الضوئية تؤثر عادة على مجموعات واسعة من الخلايا، بينما كانت المحاولات السابقة لإنشاء وصلات كهربائية تسبب اتصالات عصبية غير مقصودة. وأكد أن تقنية LinCx تتجنب هذه المشكلات وقد تقدم تحسينات دون الحاجة إلى تحفيز خارجي.

أضاف دزيراسا: "سنختبر لاحقاً ما إذا كانت LinCx قوية بما يكفي لتجاوز العجز المشبكي الناتج عن اضطرابات جينية مستمرة طوال الحياة".

تمويل ودعم البحث

حصلت الدراسة على تمويل من عدة مؤسسات منها صندوق بوروغس ويلكوم، معهد إرنست إي. جاست لعلوم الحياة، مؤسسة هارتويل، مؤسسة الأمل لأبحاث الاكتئاب، معهد هوارد هيوز الطبي، والمعاهد الوطنية للصحة.

“من خلال إدخال طريقة لربط وصلات كهربائية جديدة بدقة على مستوى الخلايا، يمثل بحثنا خطوة كبيرة نحو تحرير دوائر الدماغ وفهم كيفية توليد الشبكات العصبية للسلوك”، قال دزيراسا، أستاذ الطب النفسي وعلوم السلوك.

تُعد تقنية LinCx خطوة واعدة في مجال علاج الاضطرابات العصبية، حيث تفتح آفاقاً جديدة لفهم الدماغ وتطوير علاجات أكثر دقة وفعالية.