با اینکه ما مغز را بعنوان مرکز عملکرد حرکتی پیچیده و کنترل می‌پنداریم، طناب نخاعی شما چه اندازه “هوشمند” است؟
بنظر می‌رسد هوشمندتر از چیزی باشد که تصور می‌کنیم.
ثابت شده‌است که مدارهای موجود در این قسمت از دستگاه عصبی، که در طول نخاع ما به پایین امتداد می‌یابند، موارد به نظر ساده مانند رفلکس درد را در انسانها و برخی عملکردهای حرکتی را در حیوانات کنترل می‌کند.
حال، مطالعه جدیدی در Western University نشان میدهد طناب نخاعی همچنین قادر به پردازش و کنترل عملکردهای پیچیده‌تر، مانند مکان یابی دست در فضای خارجی است.
دکتر Andrew Pruszynski، مولف و محقق ارشد مطالعه گفت: “این مطالعه نشان میدهد حداقل یک عملکرد مهم در سطح طناب نخاعی در حال انجام است؛ همچنین نتایج این مطالعه، زمینه‌ی کاملا جدیدی برای انجام مطالعات بیشتر با هدف ‘چه چیز دیگری در سطح نخاعی انجام می‌شود و ما چه چیزی را در این حیطه، از دست داده‌ایم؟’ فراهم می‌آورد.
این طمالعه با عنوان “Spinal stretch reflexes support efficient hand control” در نشریه Nature Neuroscience منتشر شده‌است.
مقاله مرتبط: اپتوژنتیک در مطالعات حیوانی
این گونه کنترل دست، به ورودی‌های حسی از مفاصل متعدد-اساسا از آرنج و مچ- نیاز دارد؛ و قبلا باور بر این بود این ورودی‌ها توسط قشر مخ، به دستورات حرکتی پردازش و ترجمه می‌شدند.
از شرکت کنندگان در مطالعه درخواست شد تا دست خود را در یک موقعیت هدف قرار داده و سپس تکنولوژی رباتیک مخصوص، یک اگزواسکلتون آزاد سه جهته در انستیتو مغز و روان Western University، دست را با خم کردن یا راست کردن همزمان آرنج و مچ از هدف دور کرد. محققان زمانی را که برای ماهیچه‌های آرنج و مچ برای پاسخ دهی به ضربه‌ی ربات لازم بود، محاسبه کرده و اینکه این پاسخها به بازگرداندن دست به موقعیت ابتدایی خود کمک می‌کرد را مورد بررسی قرار دادند.
با محاسبه‌ی تاخیر، یا “lag”، در پاسخ، آنها قادر بودند تا مشخص کنند که پردازش حرکت در مغز یا نخاع صورت می‌گیرد.
دکتر Jeff Weiler، مولف اول مطالعه اذعان داشت: “ما دریافتیم این پاسخها به سرعت صورت می‌گیرند و تنها مکان برای تولید آنها، مدارهای نخاعی است. چیزی که ما مشاهده می‌کنیم، این است که این مدارهای نخاعی به وقایعی که در مفاصل بصورت منفرد رخ میدهد، اهمیتی قائل نمی‌شوند، و به بررسی مکان دست در فضای خارجی پرداخته و پاسخی که سعی در بازگرداندن دست به محل اولیه خود دارد، ایجاد می‌کنند.”
این پاسخ تولید شده توسط نخاع، “رفلکس کششی” نام داشه و اخیرا باور بر این بود که کمک محدودی به حرکت می‌کند. Pruszynski اذعان داشت: “در گذشته باور بر این بود که این رفلکسهای نخاعی برای بازیابی طول عضله در پیش از وقوع کشش، وارد عمل می‌شوند. مطالعه ما نشان میدهد آنها دقیقا می‌توانند عملی پیچیده‌تر، کنترل دست در فضا، انجام دهند.”
این نتایج، مواردی به اطلاعات ما در علوم اعصاب و مدارهای عصبی افزوده و اطلاعات و اهداف جدیدی برای علم بازتوانی فراهم می‌آورد.
Pruszynski، از دانشمندان انستیتو مطالعات Western’s Robarts و انستیتو مغز و روان، گفت: “فهم اساسی از مدارهای عصبی برای هر پیشرفتی در علم بازتوانی، ضروری است. در این مورد، ما می‌توانیم مشاهده کنیم که این دانسته‌ها چگونه می‌تواند به انواع مختلفی از برنامه‌های آموزشی که بر روی مدارهای عصبی نخاع متمرکز است، منجر شود.”
