ألقت دراسة حديثة نُشرت في مجلة “Nature Physics” الضوء على تكوين الروابط القوية داخل الشبكات العصبية. قام فريق من الباحثين من مبادرة مركز الدراسات النظرية في جامعة CUNY وجامعة ييل وجامعة شيكاغو وجامعة هارفارد بتحليل مجموعات البيانات الخاصة بتمزيق الدماغ في أنواع مختلفة من الكائنات، بما في ذلك ذباب الفاكة والفئران والديدان.
اكتشف الباحثون أن عددًا صغيرًا من الخلايا العصبية داخل هذه الشبكات لها روابط أقوى بشكل كبير مع بعضها البعض بالمقارنة مع باقي الروابط. تبين أن هذه الروابط “على شكل ذيل ثقيل” تلعب دورًا حاسمًا في وظيفة الدماغ. أجرت الدراسات السابقة تحقيقًا في كيفية تكون هذه الروابط النادرة وما إذا كان العملية محددة لكل نوع أو مستدعاة بمبدأ مشترك أساسي.
باستخدام تقنيات المجهر والتصوير المتقدمة، تمكن الباحثون من دراسة تكوين هذه الروابط. طوروا نموذجًا رياضيًا استنادًا إلى القابلية الهيبية ، وهي آلية من علم الأعصاب تشير إلى أن الخلايا العصبية تتوصل بالأسلاك عندما تقوم بإرسال إشارات معًا. وصف هذا النموذج تحرك ترتيب الأسلاك بين الخلايا العصبية لتطوير روابط قوية.
علاوة على ذلك، عندما تم دمج النشاط العصبي في النموذج، لاحظ الباحثون ظاهرة هامة أخرى في هيكل الشبكة العصبية: التجمع. يبدو أن ظاهرة التجمع هذه هي سمة مشتركة عبر العديد من الأنواع، مما يشير إلى وجود مبدأ مشترك في تكوين الروابط العصبية.
تترتب على نتائج هذه الدراسة آثار على فهمنا للوظائف الدماغية وقد تُسهم في البحوث المستقبلية في علم الأعصاب. من خلال تحديد آليات تكوين الروابط القوية في الشبكات العصبية، يمكن للباحثين الحصول على رؤى حول المبادئ الأساسية التي تحكم نشاط الدماغ. قد يؤدي استكشاف هذه المبادئ إلى التقدم في مجالات مثل نمذجة الشبكات العصبية والحوسبة المستوحاة من الدماغ.