خلايا عصبية معينة في دماغنا تضيء فقط عندما نسمع صوت غناء

اكتشف علماء أعصاب من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (اختصاراً: المعهد MIT) أن في الدماغ البشري خلايا عصبيةً تضيء عندما نسمع الغناء، ونشروا نتائجهم في مجلة كرنت بيولوجي Current Biology.
هذه الخلايا العصبية الموجودة في القشرة السمعية Auditory cortex، وهي جزء من الفص الصدغي Temporal lobe للدماغ الذي يعالج الصوت، يبدو أنها تستجيب للتركيبة المحددة للصوت والموسيقى، بدلاً من الكلام العادي، أو الآلات الموسيقية من دون غناء.
قال المؤلف الرئيس د. صموئيل نورمان هاينيري Samuel Norman-Haignere: “يقدِّم العمل دليلاً على الفصل الدقيق نسبياً للوظيفة داخل القشرة السمعية، بطريقة تتوافق مع تمييز بديهي في مجال الموسيقى”.
تستند هذه النتائج إلى دراسة أجراها الفريق نفسه في العام 2015 حين درس العلاقة بين الموسيقى والدماغ باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (اختصاراً: التصوير f MRI).
في هذا البحث السابق، جرى استكشاف شبكات دماغ ملحنين محترفين في أثناء تأليف الموسيقى. وجد الباحثون أنه عند تأليف الموسيقى، يعمل الملحنون بنحو لا شعوري على إعادة توصيل دماغهم. وأن الأجزاء التي لا يحتاجون إليها- الخلايا العصبية (العصبونات) Neurons التي تدمج المناطق البصرية والحركية Visual and motor areas– تُستخدم في وظيفة أخرى. يبدو أن هذه الخلايا العصبية تعمل فعلياً على تعزيز الاتصال بين المنطقتين الأخريين المسؤولتين عادةً عن العاطفة والخيال، القشرة الحزامية الأمامية Anterior cingulate cortex (اختصاراً: المنطقة ACC) وشبكة الوضع الافتراضي Default mode network (اختصاراً: الشبكة DMN) على التوالي. يشير هذا إلى أنه عند تأليف الموسيقى، تتشكل حالة دماغية محددة تمكن الملحنين من دمج النوتات الموسيقية مع العاطفة.
والآن تأخذ هذه الدراسة الجديدة البحث خطوة أخرى إلى الأمام. باستخدام طريقة تسمى التخطيط الكهربائي القشري Electrocorticography (اختصاراً: التخطيط ECoG)، توضع خلالها الأقطاب الكهربائية داخل جمجمة شخص، تمكن الباحثون من تسجيل النشاط الكهربائي الذي يحدث في الدماغ بدقة عند الاستماع إلى الموسيقى.
قال نورمان هاينيري: “هناك مجموعة من الخلايا العصبية التي تستجيب للغناء، ثم في مكان قريب جداً منها توجد مجموعة أخرى من الخلايا العصبية التي تستجيب على نطاق واسع لكثير من الموسيقى. على مستوى التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، هي قريبة جداً بحيث لا يمكن فصلها، ولكن بفضل التسجيلات داخل الجمجمة، نحصل على دقة إضافية، وهذا ما نعتقد أنه سمح لنا بتمييزهما كلٍّ منهما عن الآخر”.
بدمج هذه البيانات مع تلك السابقة من دراسة التصوير fMRI، تمكن الباحثون من أن يحددوا بدقة أكبر مواقع هذه الخلايا العصبية التي تستجيب للغناء.
ومع ذلك تأتي الصعوبة في الحصول على البيانات باستخدام التخطيط ECoG. فعلى الرغم من دقته، فإنه إجراء جائر يتضمن وضع أقطاب كهربائية مباشرة على السطح المكشوف للدماغ عن طريق حجّ القِحْف Craniotomy (إجراء شق جراحي في الجمجمة)، وعلى هذا النحو، فهو ليس من النوع المستخدم عادةً في أبحاث الدماغ.
ولكن، يستخدم التخطيط ECoG لمراقبة الأشخاص المصابين بالصرع قبل الجراحة، لتحديد مصدر نوباتهم. خلال هذه النافذة، يمكن للمريض الاشتراك في دراسات أخرى تقيس نشاط الدماغ، مثل هذه الدراسة.
يأمل علماء الأعصاب في معرفة مزيد عما هي جوانب الغناء التي تجعل هذه الخلايا العصبية تنشط. ومن المأمول أيضاً أن يتمكنوا من التحقيق في كيف (ومتى) تتطور مناطق الدماغ هذه، من خلال فحص الاستجابات عند الرضع.