الأدمغة الشفافة تكشف تأثيرات الكوكايين والخوف

في تقنية تُدعى {الوضوح} يُحقن الدماغ بمادة الأكريلاميد، التي تشكّل منظومة خلايا وتحافظ على بنيتها مع ما تحتوي عليه من حمض نووي وبروتينات. ومن ثم يُعالج هذا العضو بمسحوق تنظيف يُذيب السوائل غير الشفافة ولا يتبقى سوى الخلايا الشفافة.

للتحقق مما إذا من الممكن استخدام هذه التقنية لإظهار تفاعل الأدمغة مع المحفزات، طوّر عالِما الأعصاب لي يي وكارل ديسيروث من جامعة ستانفورد في كاليفورنيا فئراناً تنتج خلاياها العصبية بروتينا مشعاً عندما تنشط (يُشغّل هذا النظام بواسطة حقنة دواء). عمل الباحثان بعد ذلك على تدريب أربع من هذه الفئران على توقع صدمة مؤلمة في الساق عندما توضع في علبة محددة، في حين تلقت مجموعة أخرى من الفئران وُضعت في العلبة الكوكايين، بدل الصدمة.

عندما تعلمت الفئران الربط بين العلبة والألم أو مكافأة الإدمان، اختبر الباحثان طريقة تفاعل أدمغة هذه الحيوانات مع المحفزات. فحقنا الفئران بدواء ينشّط نظام البروتين المتوهّج، ووضعاها في العلبة، وانتظرا ساعة كي يمنحا الخلايا العصبية الوقت الكافي لتنشط.

اقتضت الخطوة التالية استخراج أدمغة هذه الحيوانات، معالجتها بتقنية الوضوح، وتصويرها باستخدام نظام يستطيع أن يحصي كل خلية متوهجة في الدماغ بأكمله. يعمل جهاز كمبيوتر بعد ذلك على دمج هذه الصور ليشكل نموذجاً عن دماغ ثلاثي الأبعاد يظهر المسارات التي تُضاء عندما تشعر الفأرة بالخوف أو تتوقع تناول الكوكايين.

يبدو من الواضح، وفق ديسيروث، أن أنماط سلوك معقدة مثل الإدمان تعود إلى روابط ووصلات بين أجزاء مختلفة من الدماغ، بدل نشاطات في منطقة واحدة.

قدّم يي النتائج في 14 نوفمبر في مؤتمر المعهد الوطني لإدمان المخدرات الأميركي في بيثيسدا في ماريلاند. ويقول إن فريقه يخطط راهناً لتطوير فئران، يمكن معها تنشيط المسالك التي حددها هذا البحث، بواسطة ضوء، قوي بغية تحديد ما إذا كان هذا يدفع الفئران إلى التصرف كما لو أنها خائفة أو سعيدة.