طوّر فريق بحثي من جامعة كوبنهاغن بالدنمارك، بالتعاون مع باحث من مركز «ماكس ديلبروك» للطب الجزيئي في برلين بألمانيا، نظرية جديدة لشرح كيف تتحكم الدوائر العصبية بالعمود الفقري في الحركة، وذلك بعد تجارب أجريت على السلاحف، ونُشرت نتائجها، في دورية «نيتشر».
واقترحت الأبحاث السابقة أن الأعصاب الموجودة في العمود الفقري مرتبة في مجموعات صغيرة مسؤولة عن التحريض على حركة العضلات.
ويُعتقد أن بعض المجموعات مسؤولة عن التحكم في «المحرك المثني»، فيما تكون مجموعات أخرى مسؤولة عن التحكم في «المحرك الباسط»، وكان التفكير هو أن السيطرة تنتقل ذهاباً وإياباً بين المجموعتين، مما يسمح بأفعال مثل المشي، ولكن الباحثين تحدوا في دراستهم الجديدة هذا النموذج.
وخلال الدراسة قام الباحثون بتوصيل أقطاب كهربائية بالعمود الفقري للعديد من السلاحف المختبرة لتسجيل النشاط العصبي عندما تتفاعل مع الوخز، الذي تم استخدامه لحث السلاحف على محاكاة المشي في أثناء وضعها في مكانها.
ووجد الباحثون أن «النشاط العصبي لا ينتقل ذهاباً وإياباً بين المجموعات المسؤولة عن التحكم في الثني والبسط». كما وجدوا أن الخلايا العصبية في العمود الفقري المسؤولة عن التحكم في المحركات مرتبة بشكل عشوائي، ويتم تنشيطها في أوقات مختلفة، ووجدوا أيضاً أن نشاط الخلايا العصبية يحدث في أنماط من النشاط الدائري.
واستخدم الباحثون النتائج التي توصلوا إليها لإنشاء نموذج جديد للتحكم في حركة الدائرة العصبية الشوكية؛ حيث يُظهر نموذجهم أن الخلايا العصبية التي تم تحديد موقعها بشكل عشوائي، تكون متصلة، ولكن بطريقة تسمح بالتحكم الدائري للخلايا العصبية في حركة العضلات الإيقاعية، مثل تلك المستخدمة في المشي.
ويقول هنريك ليندين، من قسم علم الأعصاب بكلية الصحة والعلوم الطبية بجامعة كوبنهاجن، الباحث الرئيسي بالدراسة، في تقرير نشره موقع «ميديكال إكسبريس» بالتزامن مع نشر الدراسة: «قيمة ما توصلنا إليه أنه توضيح للمبادئ العصبية الأساسية في الحركة، فعلى الرغم من أن توليد الحركات هو وظيفة أساسية للجهاز العصبي، فإن المبادئ العصبية الأساسية كانت غير واضحة بشكل كبير».
ويضيف: «نظراً إلى أن أنشطة العضلات المثنية والباسطة تتناوب في أثناء الحركات الإيقاعية، مثل المشي، كان يُفترض أن الدوائر العصبية المسؤولة تُظهر بالمثل نشاطاً متناوباً، وهو ما أثبتنا أنه غير دقيق، وقدمنا بدلاً من التناوب، نظرية إجراء دوران في الفضاء العصبي؛ حيث يتنقل النشاط العصبي عبر جميع المراحل بشكل مستمر في أثناء السلوك الإيقاعي”.
