جين يهدئ الدماغ: اكتشاف قد يغير علاج اضطراب فرط الحركة وتشتت الانتباه

اكتشف باحثون في جامعة روكفلر جيناً جديداً يتحكم في الانتباه. هذا الجين، المعروف باسم Homer1، يهدئ النشاط العصبي الزائد في الدماغ. قد يغير هذا الاكتشاف فهمنا لاضطرابات الانتباه، مثل اضطراب فرط الحركة وتشتت الانتباه.

نشرت دراسة في دورية Nature Neuroscience تفاصيل الاكتشاف. أظهرت الدراسة أن جين Homer1 يحسن التركيز. يعمل الجين على تقليل “الضوضاء العصبية” داخل القشرة الجبهية الأمامية، وهي منطقة حيوية للدماغ تتحكم في الانتباه واتخاذ القرارات.

أجرى العلماء البحث على الفئران. لكن الآليات الجزيئية المكتشفة ترتبط مباشرة بالبشر. يمنح هذا الارتباط البحث أهمية كبيرة في معالجة الاضطرابات العصبية والنمائية.

يتطلب الانتباه الفعال قدرة الدماغ على فرز المعلومات. يجب أن يميز الدماغ بين البيانات المهمة والمشتتات المحيطة. يتلقى العقل تدفقاً مستمراً من الإشارات الحسية، وعليه تصفية هذا الكم الهائل للتركيز على ما يهم.

انهيار النظام

يواجه المصابون باضطرابات الانتباه تحدياً كبيراً. ينهار نظام التمييز لديهم بسبب ارتفاع “الضوضاء” العصبية في الخلفية. يصبح التمييز بين المعلومات المهمة وغير المهمة صعباً للغاية.

تعتمد الأدوية المنبهة الحالية لعلاج اضطراب فرط الحركة وتشتت الانتباه على زيادة النشاط العصبي. تستهدف هذه الأدوية دوائر الانتباه، خاصة في القشرة الجبهية الأمامية. لكن الدراسة الجديدة تقترح نهجاً مختلفاً تماماً. يمكن تحسين الانتباه بخفض النشاط العصبي الخلفي غير الضروري، بدلاً من زيادة النشاط العام.

لم يكن جين Homer1 مرشحاً متوقعاً للتحكم المباشر في الانتباه. عرف علماء الأعصاب الجين كعنصر مهم في النقل العصبي. كما ارتبطت بروتينات تتفاعل معه باضطرابات الانتباه في دراسات وراثية سابقة. لكن لم توجد أدلة سابقة تربط Homer1 نفسه بهذه الوظيفة السلوكية.

أكدت بريا راجاسيثوباثي، المؤلفة الرئيسية للدراسة، مفاجأة الفريق. راجاسيثوباثي ترأس مختبر ديناميكيات الإدراك العصبي في جامعة روكفلر الأميركية. قالت إنهم لم يتوقعوا أن يقودهم البحث إلى هذا الجين بالذات.

أوضحت راجاسيثوباثي أن النتائج كشفت عن تأثير قوي وغير متوقع. هذا التأثير يخص الجين على الانتباه. كما أكدت وجود صلة واضحة ومباشرة بالبشر.

ما هو اضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط؟

اضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط (ADHD) هو حالة صحية عقلية. يتميز بصعوبة التركيز، وفرط الحركة، والاندفاع. يؤثر هذا الاضطراب بشكل مباشر على الحياة اليومية للأفراد. يبدأ في مرحلة الطفولة المبكرة، وقد يستمر إلى مرحلة البلوغ. كثيرون لا يحصلون على تشخيص واضح، خاصة إذا كانت الأعراض أقل بروزاً في الصغر.

يقل فرط الحركة عادة لدى البالغين المصابين باضطراب فرط الحركة وتشتت الانتباه. لكن مشكلات التشتت والاندفاع وعدم الاستقرار العاطفي تستمر. يؤثر الاضطراب على الأداء في العمل والدراسة والعلاقات الاجتماعية. قد يؤدي إلى ضعف الأداء وتراجع الثقة بالنفس. يعاني المصابون من ضعف تنظيم الوقت، وصعوبة ترتيب الأولويات، والنسيان المتكرر. تظهر عليهم أيضاً أعراض مثل التململ وتقلبات المزاج.

لا يدرك العديد من البالغين إصابتهم بالاضطراب. لكنهم يشعرون بأن المهام اليومية تمثل عبئاً مستمراً وصعباً. يشمل علاج الاضطراب الأدوية والعلاج النفسي. يتضمن العلاج أيضاً معالجة أي اضطرابات نفسية مصاحبة مثل القلق أو الاكتئاب. يصعب تشخيص الاضطراب لدى البالغين. تتشابه أعراضه مع اضطرابات نفسية أخرى. تلعب العوامل الوراثية والبيئية ومشكلات النمو العصبي المبكر دوراً في زيادة خطر الإصابة. قد يرتبط الاضطراب بنتائج سلبية خطيرة في حال عدم العلاج. تشمل هذه النتائج البطالة، والمشكلات القانونية، والإدمان، والحوادث، وضعف الصحة النفسية والجسدية.

لتحقيق هذا الاكتشاف، أجرى الباحثون مسحاً جينياً شاملاً. شمل المسح حوالي 200 فأر. جرى تهجين هذه الفئران من ثماني سلالات مختلفة، بعضها من أصول برية. هدف الباحثون إلى محاكاة التنوع الجيني البشري.

يعد هذا التنوع الجيني نادراً في دراسات السلوك العصبي. لكنه كان حاسماً. ساعد في رصد تأثيرات وراثية قد لا تظهر في نماذج حيوانية أقل تنوعاً.

وصفت الباحثة راجاسيثوباثي هذا العمل بأنه “جهد شاق وغير مسبوق تقريباً”. حلل الفريق الصفات الكمية المرتبطة بالسلوك. حددوا موضعاً جينياً يفسر حوالي 20% من التباين في أداء الانتباه بين الفئران. هذه النسبة تُعد كبيرة جداً في علم الوراثة السلوكية.

برز جين Homer1 بوضوح داخل هذا الموضع الجيني. أظهرت البيانات أن الفئران ذات الأداء الأفضل في اختبارات الانتباه. كانت هذه الفئران تمتلك مستويات أقل بكثير من Homer1 في القشرة الجبهية الأمامية. هذه المنطقة هي مركز التحكم الرئيسي في الانتباه.

سمة سلوكية

أوضحت راجاسيثوباثي أن اكتشاف جين يؤثر بنسبة 1% فقط في سمة سلوكية يعد إنجازاً. لكن الوصول إلى نسبة تقارب 20%، حتى مع احتمال المبالغة الإحصائية، يعتبر استثنائياً. كشف التحليل الأعمق أن التأثير لا يعود للجين بأكمله. بل يخص نسختين محددتين منه: Homer1a وAnia3.

أفادت الدراسة أن الفئران ذات الأداء الأفضل في مهام الانتباه. هذه الفئران كانت لديها مستويات أقل من نسختي Homer1a وAnia3 تحديداً. لم يلاحظ أي تغيير كبير في النسخ الأخرى من الجين.

خفض الباحثون مستويات Homer1a وAnia3 تجريبياً. استهدفوا فئراناً في مرحلة المراهقة. حدث هذا التخفيض خلال نافذة نمو عصبي محددة. تحسن الأداء الانتباهي بشكل ملحوظ. أصبحت الفئران أسرع في الاستجابة وأكثر دقة. كما قلت قابليتها للتشتت في اختبارات سلوكية متعددة.

لم يظهر التدخل نفسه أي تأثير على الفئران البالغة. يشير هذا إلى أن جين Homer1 يؤثر على الانتباه خلال فترة تطورية حرجة. تغلق إمكانية التعديل بعد هذه الفترة.

فوجئ الباحثون بالآلية العصبية وراء التأثير السلوكي. خفض مستويات Homer1 في خلايا القشرة الجبهية الأمامية. أدى هذا إلى زيادة تعبير مستقبلات GABA. هذه المستقبلات مسؤولة عن التثبيط العصبي. تُعرف مستقبلات GABA بأنها “مكابح” الجهاز العصبي.

أوضح الباحثون أن هذا التغيير أحدث هدوءاً عصبياً أساسياً. نتج عن ذلك استجابات أكثر تركيزاً عند ظهور إشارات مهمة. لم تعد الخلايا العصبية تطلق نشاطاً عشوائياً ومستمراً. بل احتفظت بنشاطها للحظات ذات صلة. سمح هذا باستجابات أدق وأكثر ملاءمة للمثيرات.

توقعت راجاسيثوباثي وفريقها العكس تماماً. كانوا يتوقعون زيادة النشاط العصبي لدى الفئران الأكثر انتباهاً. أوضحت أن “النتيجة أصبحت منطقية لاحقاً”. “فالانتباه، جزئياً، هو القدرة على حجب كل شيء ما عدا الأمر المهم”.

الإشارات الاستثارية

لم يفاجئ الباحث المشارك زاكاري جيرشون بالنتائج. يعيش جيرشون مع اضطراب فرط الحركة وتشتت الانتباه. كانت تجربته الشخصية دافعاً له لتطبيق الخرائط الجينية على دراسة الانتباه.

كان جيرشون أول من لاحظ تحسن التركيز في المختبر. وجد أن خفض Homer1 يقلل التشتت. يرى أن هذا يتوافق مع تجارب شائعة. التأمل والتنفس العميق، مثلاً، يحسنان التركيز. يبلغ كثيرون عن ذلك بعد تهدئة الجهاز العصبي.

تشير النتائج إلى إمكانية تطوير فئة جديدة من علاجات اضطرابات الانتباه. تختلف هذه العلاجات جذرياً عن الأدوية المنبهة الحالية. بدلاً من تعزيز الإشارات الاستثارية في القشرة الجبهية، يمكن تحسين الانتباه. يتم ذلك بضبط نسبة الإشارة إلى الضوضاء عبر التهدئة العصبية.

اكتسبت هذه الفكرة أهمية إضافية. ربطت دراسات سابقة جين Homer1 وبروتيناته المتفاعلة باضطرابات أخرى. تشمل هذه الاضطرابات التوحد والفصام. تترافق هذه الحالات غالباً مع اضطرابات حسية مبكرة.

نبهت راجاسيثوباثي إلى وجود موقع في الجين يمكن استهدافه دوائياً. يفتح هذا الباب لتطوير علاجات دقيقة. هذه العلاجات تضبط مستويات الجين بدلاً من تعطيله بالكامل. أشارت إلى أن هذا المسار قد يسمح بابتكار دواء. يحدث الدواء تأثيراً مشابهاً للتأمل أو اليقظة الذهنية، لكن على المستوى الجزيئي.

يعتزم فريق جامعة روكفلر مواصلة دراسة الأسس الجينية للانتباه. يهدفون إلى تطوير علاجات تستهدف آليات دقيقة تنظم نشاط الدماغ. لن تعتمد هذه العلاجات على التحفيز العام. إذا ترجمت هذه النتائج بنجاح إلى البشر، فقد تمثل تحولاً في فهم اضطرابات الانتباه. لن تُعد نقصاً في النشاط العصبي، بل اختلالاً في توازنه. الهدوء أحياناً هو مفتاح التركيز.