edition
Almaalouma
  • أخبار
  • مقالات
  • إنفوجرافيك
  • فيديو
  • كاريكاتير
  • تقارير
  • ترجمة
  • الذكاء الاصطناعي
  1. Home
  2. أخبار
  3. منوعات
  4. علماء يكشفون كيف يميز الدماغ بين الكالسيوم والمغنيسيوم
علماء يكشفون كيف يميز الدماغ بين الكالسيوم والمغنيسيوم
منوعات

علماء يكشفون كيف يميز الدماغ بين الكالسيوم والمغنيسيوم

  • 22 May 11:49

المعلومة/ متابعة..
تمكن فريق من العلماء من حل لغز علمي طالما حيّر الباحثين حول الطريقة التي يميز بها الدماغ بين عنصري الكالسيوم والمغنيسيوم، رغم التشابه الكبير بينهما، في اكتشاف قد يفتح آفاقا جديدة لفهم آليات التعلم والذاكرة واضطرابات الدماغ العصبية.

وباستخدام تقنية تصوير متطورة التقطت أكثر من 50 ألف مقطع فيديو، كشف الباحثون السبب الذي يجعل الكالسيوم قادرا على المرور عبر القنوات العصبية داخل الدماغ، بينما يبقى المغنيسيوم عالقا خارجها.

وأظهرت الدراسة أن المغنيسيوم يجذب جزيئات الماء المحيطة به بقوة أكبر من الكالسيوم، ما يجعله أكبر حجما ويمنعه من عبور القناة العصبية، في حين يفقد الكالسيوم هذه الجزيئات بسهولة أكبر، فيصبح أصغر حجما وقادرا على المرور، وهي عملية أساسية ترتبط بالتعلم وتكوين الذاكرة.

ويعرف العلماء منذ سنوات أن عمليات التعلم والتذكر تعتمد على تفاعلات كهربائية وكيميائية داخل الدماغ، حيث يلعب الكالسيوم والمغنيسيوم دورا محوريا داخل مستقبلات عصبية تعرف باسم NMDARs.

ويعمل المغنيسيوم عادة على سد هذه القنوات العصبية، لكن عند إزالة هذا الحاجز يتمكن الكالسيوم من المرور، ما يسمح للدماغ بأداء وظائفه الحيوية. غير أن السؤال الذي بقي دون إجابة لعقود تمثل في كيفية قدرة الدماغ على التفريق بين العنصرين، رغم أنهما متشابهان ويحملان الشحنة الكهربائية نفسها.

وأوضح البروفيسور هيرو فوروكاوا، قائد فريق البحث في مختبر كولد سبرينغ هاربور، أن الاختلاف الرئيسي يكمن في قدرة المغنيسيوم الأكبر على جذب الماء، ما يجعل إزالة هذه الجزيئات من حوله أكثر صعوبة مقارنة بالكالسيوم.

واستخدم الباحثون تقنية المجهر الإلكتروني المتطور cryo-EM لتوثيق ما يحدث داخل القناة العصبية بدقة غير مسبوقة، مع التركيز على جزء جزيئي يعرف باسم “قفص الأسباراجين”، والذي يعمل كمرشح دقيق يسمح فقط بمرور الجزيئات الصغيرة.

وأظهرت المقاطع المصورة أن المغنيسيوم يبقى محاطا بجزيئات الماء، ما يجعله كبير الحجم وغير قادر على عبور المرشح، بينما يفقد الكالسيوم الماء بسهولة أكبر ويتمكن من المرور دون عوائق.

ولم يكتف الفريق بالتصوير فقط، بل استخدم أيضا تقنيات الفيزيولوجيا الكهربية لتأكيد النتائج، في خطوة اعتبرها الباحثون ضرورية لفهم إحدى أهم الآليات الجزيئية المرتبطة بالتعلم والذاكرة.

وأشار العلماء إلى أن هذا “القفص” الجزيئي قد يتعرض لطفرات وراثية مرتبطة باضطرابات تعرف باسم اضطرابات GRIN، وهي حالات تسبب إعاقات نمائية شديدة ومشكلات عصبية معقدة، مثل فقدان القدرة على الكلام أو المشي ونوبات الصرع الحادة.

ويرى الباحثون أن هذا الاكتشاف قد يمهد الطريق مستقبلا لفهم تأثير هذه الطفرات بصورة أدق، وربما تطوير علاجات جديدة للأمراض العصبية المرتبطة بها. انتهى 25

الأكثر قراءة

زوكربيرغ: الذكاء الاصطناعي سيدير حياة البشر خلال خمس سنوات

عقب هجمات الذكاء الاصطناعي.. جدل قانوني بشأن...

  • ذكاء اصطناعي
  • 2 Aug
الذكاء الاصطناعي يحدد مرضى بسرطان المستقيم قد يستفيدون من علاج مكثف

الذكاء الاصطناعي يحدد مرضى بسرطان المستقيم قد...

  • ذكاء اصطناعي
  • 1 Aug
الاتحاد الأوروبي يفرض قواعد أكثر صرامة على "تشات جي بي تي" و"روبلوكس"

الاتحاد الأوروبي يفرض قواعد أكثر صرامة على "تشات جي...

  • ذكاء اصطناعي
  • 31 Jul
الذكاء الاصطناعي يفتح الباب أمام عصر المشاريع الفردية

الذكاء الاصطناعي يفتح الباب أمام عصر المشاريع الفردية

  • ذكاء اصطناعي
  • 31 Jul
Almaalouma

المعلومة: وكالة اخبارية عامة مستقلة، تتميز بالجرأة والموضوعية والمهنية والتوازن،شعارها، خبر ﻻ يحتاج توثيقا، لدقة وتنوع مصادرها الخاصة وانتشار شبكة مراسليها

الأقسام

  • أخبار
  • مقالات وكتاب
  • فيديوهات
  • كاريكاتير
  • تقارير
  • ترجمة
  • منوعات
  • انفوكرافيك

روابط مهمة

  • سياسة الخصوصية
  • من نحن
  • اتصل بنا

تابعونا