ماذا ترى قبل أن تولد؟
إعداد/ ولاء فرج أسعد
فكر في العودة إلى ذكرياتك الأولى. ربما يأتي من الطفولة المبكرة ، ربما حول سن الثالثة. ربما تكون صورة ضبابية أو شعور غامض مرتبط بموقع معين مثل الفناء الخلفي أو المطبخ.
اذهب الآن أبعد من ذلك. ما هي الصور التي ربما كانت تدور في رأسك قبل ولادتك؟ بالطبع ، كنت في الظلام. لم تكن فقط محبوسًا في بطن أمك ، بل كانت عيناك مغمضتين. كان نظامك البصري لا يزال قيد الإنشاء.
ولكن إذا كان هناك نشاط في الخلايا العصبية في عينيك ، فهل يمكن أن يكون لديك نوع من التجربة البصرية؟
نحن نعلم الآن أنه حتى في ظلمة الرحم ، تحدث أنماط من النشاط في شبكية العين الحساسة للضوء في الجزء الخلفي من أعيننا قبل الولادة مباشرة.
وغني عن البيان أن الباحثين لم يجروا تجارب فسيولوجية عصبية غازية على جروح الإنسان (أطفال على وشك أن يولدوا أو يولدوا للتو) لمعرفة ما “يرونه”. لكن علماء الأعصاب أظهروا منذ الثمانينيات أن أنماط الإثارة تنتشر عبر شبكية العين قبل فتح العين في الحيوانات الأخرى.
من خلال دراسة العديد من الأنواع الأخرى على مدار الثلاثين عامًا الماضية ، طور علماء الأعصاب فهمًا جيدًا لأنماط النشاط العصبي الذي يحدث في العين قبل أن تفتح عيون الحيوان. يمكننا استقراء أنفسنا لأن العمليات التنموية الأساسية التي تنظم شبكية العين الحساسة للضوء متشابهة تمامًا في البشر والرئيسيات غير البشرية ، وفي الواقع في الثدييات والفقاريات بشكل عام. لذا من المحتمل أن تكون أنماط شبكية العين في الأنواع الأخرى مشابهة جدًا لتلك الموجودة فينا.
تسمى هذه الأنماط موجات الشبكية ، ومن الناحية الفسيولوجية ، فهي نفس النوع من النشاط الناتج عن عملية الرؤية الطبيعية مع الضوء الذي يضرب شبكية العين.
اكتشف علماء الأعصاب الإيطاليون النشاط التلقائي للشبكية قبل فتح العين في أواخر الثمانينيات من القرن الماضي ، ولكن تم رفعه إلى ارتفاعات مذهلة في العقود التالية بواسطة باحثين أمريكيين بقيادة راشيل وونج ، الآن بجامعة واشنطن ؛ كارلا شاتز ، الآن بجامعة ستانفورد ؛ ومارلا فيلر ، الآن من جامعة كاليفورنيا في بيركلي. ما جلبه Wong و Shatz و Feller وزملاؤهم هو مجموعات التصوير المتطورة التي سمحت بتصور الأنماط فور حدوثها – ليس بهذه البساطة عندما يكون هدف الدراسة هو الأنسجة الحية داخل عين كائن موجود بداخلها مخلوق آخر.
في كل أنواع الفقاريات التي تم اختبارها ، بما في ذلك القرود والدجاج والسلاحف والفئران والأرانب والقوارض والقطط وحتى الأسماك ، هناك نمط مماثل من النشاط البصري. يبدأ عادةً قبل بضعة أيام أو أسابيع من فتح عيون الحيوان. يختلف التوقيت الدقيق: في بعض الحيوانات ، تفتح العيون عند الولادة ، وفي حالات أخرى يحدث هذا بعد أيام قليلة من الولادة ، لكن النمط الأساسي متشابه تمامًا عبر الأنواع.
كيف يبدو هذا النشاط؟ منذ أن فتحوا أعينهم بعد أسابيع قليلة من الولادة ، قدمت الفئران والقوارض البيانات الأكثر شمولاً عن موجات الشبكية.
نظرًا لوجود موجات الشبكية في جميع الفقاريات التي تم اختبارها حتى الآن ، فمن الواضح أنها سمة مفيدة (وضرورية بالفعل) متطورة. أي هدف يخدمون؟
الغرض الأساسي هو تنظيم نمو الدماغ. تعتبر موجات الشبكية ضرورية لبناء الروابط الصحيحة بين العين وجزء من الدماغ يسمى المهاد ، والذي يعمل بمثابة العمود الفقري للشبكة للدماغ. في المهاد ، تحفز المحاور التي تنشأ من العينين الخلايا العصبية المهادية التي تشكل خطوطًا متناوبة تغذيها إحدى العينين أو العين الأخرى. عندما يتم حظر الموجات الشبكية كيميائيًا من إحدى العينين ، تصبح الخطوط التي تتوافق مع تلك العين أرق كثيرًا ، بينما تتطور الخطوط من العين الأخرى بشكل طبيعي. تعتمد العمليات التنموية بشكل أساسي على توازن النشاط التلقائي بين العينين لبناء الروابط المعقدة والأساسية في نظامنا البصري المبكر. إذا كانت شبكية العين هادئة ، فلن يقوم النظام ببناء الاتصالات الصحيحة.
لكن الموجات الشبكية قد تفعل أكثر من مجرد توفير مدخلات أساسية لمساعدة الدماغ على التطور بشكل صحيح. أظهرت دراسات المحاكاة التي أجراها عالم الأعصاب الحسابي مارك ألبرت وزملاؤه أن موجات الشبكية يمكن أن تعطينا معاينة للأشكال والحركات العامة التي سنختبرها في العالم المرئي بمجرد فتح أعيننا.
موجات الشبكية هي أنماط عفوية. يتم تنظيمها من خلال تفاعلات كيميائية معقدة ، ومع ذلك ، من خلال التطور ، هذه التفاعلات قادرة على التنظيم الذاتي في أنماط بسيطة نسبيًا. يمكن للمرء أن يتخيل سيناريوهات أخرى تؤدي فيها التفاعلات الكيميائية إلى نشاط عشوائي تمامًا ، مثل الثلج على شاشة التلفزيون ، أو منطقة وميض واحدة. قد لا يكون هذا مفيدًا جدًا. بدلاً من ذلك ، تندلع موجات الشبكية ، وتتحرك بطريقة متماسكة إلى حد ما عبر جزء من الشبكية ، ثم تموت. تتكرر العملية ، مما ينتج عنه موجة عائمة لطيفة تنتقل عبر جزء من شبكية العين. بمرور الوقت ، تغطي الأمواج الشبكية بأكملها.
لا تبدو موجات الشبكية تمامًا مثل العالم المرئي ، لكن لها خصائص مثل تلك الموجودة في العالم. على سبيل المثال ، تحتوي موجات الشبكية على مناطق تحدها الحواف ، تمامًا مثل الأشياء الموجودة في العالم المرئي الطبيعي. كما أوضح ألبرت وزملاؤه ، فإن الخصائص الإحصائية الأساسية للحواف في فيلم الموجة الشبكية مماثلة لتلك الموجودة في الطبيعة. تشير الأعمال الحديثة التي أجراها باحثون في جامعة ييل إلى أن موجات الشبكية توفر أيضًا أنماطًا للحركة تتطابق مع الجوانب الأساسية للتدفق البصري ، وهي الطريقة التي يتغير بها العالم المرئي أثناء تحركنا خلاله.
يصف ألبرت موجات الشبكية بأنها مثال على “التعلم الفطري” ، وهو نظام تدريب مبرمج مسبقًا يمنحنا نوعًا من الخبرة المكتسبة ، والتي يمكن أن تساعد في تدريب الخطوات اللاحقة في المعالجة البصرية.
فهل الأطفال الذين هم على وشك الولادة “يرون” موجات الشبكية؟ لن نعرف ابدا. كما أشرت ، لا تزال الأنظمة البصرية للبيرينات قيد الإنشاء ، وهو أمر تساهم فيه موجات الشبكية. أبعد من ذلك ، لا يمكننا التدقيق في التجربة الواعية للآخرين لأنها خاصة تمامًا ولا تحدث إلا في رؤوسهم. هذا صحيح أيضًا للبالغين ، على الرغم من أن البالغين على الأقل يمكنهم محاولة وصف ما يختبرونه.
ولكن إلى الحد الذي ندرك فيه أي تجربة بصرية قبل الولادة مباشرة ، فقد “تبدو” مثل موجات الشبكية. وبغض النظر عما إذا كانت الإحداثيات “تراها” ، فإن تصورات موجات الشبكية يمكن أن تكون جذابة للبشر البالغين ، خاصة بمجرد أن نفهم ما ننظر إليه. بالنسبة لي ، تبدو الأنماط مهدئة وتأملية – وأكثر من أي شيء آخر – مليئة بالدهشة.