وجدت الدراسة أن صحة الدماغ متجذرة في الحالة الذهنية

يرتبط وجود المزيد من التجارب الإيجابية في الحياة بانخفاض احتمالات الإصابة باضطرابات الدماغ مثل مرض الزهايمر، وتباطؤ التدهور المعرفي مع تقدم العمر، وحتى حياة أطول.

لكن كيفية ترجمة المشاعر والتجارب إلى تغيرات جسدية تحمي الدماغ أو تضره لا تزال غير واضحة.

تشير دراسة أجراها باحثون في جامعة كولومبيا الآن إلى أن الميتوكوندريا في الدماغ قد تلعب دورًا أساسيًا. يتم نشر الدراسة في المجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

توفر الميتوكوندريا الطاقة للدماغ، وتظهر الدراسة الجديدة أن الآلية الجزيئية التي تستخدمها الميتوكوندريا لتحويل الطاقة تتعزز لدى كبار السن الذين عانوا من ضغوط نفسية أقل خلال حياتهم مقارنة بالأفراد الذين لديهم تجارب أكثر سلبية.

تقول كارولين ترومف، الأستاذة المساعدة في علم النفس الطبي، التي شاركت في الدراسة: “إننا نظهر أن الحالة الذهنية لدى كبار السن مرتبطة ببيولوجيا الميتوكوندريا في الدماغ، وهي المرة الأولى التي يتم فيها ربط التجارب النفسية الاجتماعية الذاتية ببيولوجيا الدماغ”. قاد البحث مع مارتن بيكارد، الأستاذ المشارك في الطب السلوكي في كلية فاجيلوس للأطباء والجراحين بجامعة كولومبيا وفي مركز روبرت إن. بتلر للشيخوخة في كولومبيا.

يقول بيكارد: “نعتقد أن الميتوكوندريا الموجودة في الدماغ تشبه قرون الاستشعار، حيث تلتقط الإشارات الجزيئية والهرمونية وتنقل المعلومات إلى نواة الخلية، مما يغير مسار حياة كل خلية”. “وإذا كانت الميتوكوندريا قادرة على تغيير سلوك الخلية، فيمكنها تغيير بيولوجيا الدماغ والعقل والشخص بأكمله.”

استخدم البحث الجديد البيانات التي تم جمعها من خلال دراستين مستفيضتين أجريتا على ما يقرب من 450 من كبار السن في الولايات المتحدة. جمعت كل دراسة معلومات نفسية اجتماعية مفصلة من المشاركين لمدة عقدين من الزمن خلال حياتهم. تبرع المشاركون في الدراسة بأدمغتهم بعد الموت لإجراء مزيد من التحليل، مما يوفر بيانات عن حالة خلايا دماغ المشاركين.

أنشأ ترومف مؤشرات حولت تقارير المرضى عن العوامل النفسية الاجتماعية الإيجابية والسلبية إلى نتيجة واحدة للتجربة النفسية الاجتماعية الشاملة. كما قامت أيضًا بتسجيل كل مشارك في سبعة مجالات تمثل شبكات جينية متميزة نشطة في الميتوكوندريا.

يقول بيكارد: “يعد استخدام مؤشرات النمط الانقسامي متعدد المتغيرات ابتكارًا مهمًا لأنه يمكننا تفسير الحالة البيولوجية للميتوكوندريا بسهولة أكبر من خلال شبكات الجينات ذات الصلة مقارنة بتحليل آلاف الجينات الفردية”.

أظهرت النتائج أن أحد مجالات الميتوكوندريا – الذي يقيم آلية تحويل الطاقة في العضية – كان مرتبطًا بالنتائج النفسية والاجتماعية.

يقول ترومف: “لقد ارتبطت السعادة الأكبر بوفرة أكبر من البروتينات في الميتوكوندريا اللازمة لتحويل الطاقة، في حين ارتبط المزاج السلبي بانخفاض محتوى البروتين”.

“قد يكون هذا هو السبب في أن الإجهاد النفسي المزمن والتجارب السلبية سيئة للدماغ، لأنها تلحق الضرر أو تضعف تحويل طاقة الميتوكوندريا في القشرة الجبهية الظهرية الوحشية، وهو جزء من الدماغ المسؤول عن المهام المعرفية عالية المستوى.”

وقام الباحثون أيضًا بتحليل الميتوكوندريا في أنواع معينة من الخلايا في الدماغ، ووجدوا أن الارتباطات بين الميتوكوندريا والعوامل النفسية الاجتماعية لم تكن مدفوعة بالخلايا العصبية في الدماغ، ولكن خلاياه الدبقية، والتي قد تلعب أكثر من أدوارها “الداعمة” المفترضة تقليديًا.

يقول بيكارد: “هذه الدراسة، التي أصبحت ممكنة بفضل تعاوننا مع مركز كولومبيا لعلم المناعة العصبية التحويلية والحاسوبية، هي ما أعتقد أنها تجعلها ذات أهمية خاصة”. “إن طرح الأسئلة على هذا المستوى من الدقة الخلوية في الدماغ أمر غير مسبوق في مجال الميتوكوندريا.

“لقد كانت الخلايا العصبية هي محور علم الأعصاب، لكننا نستيقظ على حقيقة أن الخلايا الأخرى في الدماغ قد تكون السبب وراء المرض.”

هل الميتوكوندريا تغير المزاج أم أن المزاج يغير الميتوكوندريا؟

على الرغم من أن الدراسة الحالية لا يمكنها تحديد ما إذا كانت التجارب النفسية الاجتماعية للمشاركين قد غيرت الميتوكوندريا الدماغية أو ما إذا كانت حالات الميتوكوندريا الفطرية أو المكتسبة ساهمت في تلك التجارب، تشير دراسات أخرى إلى أن العلاقة بين الميتوكوندريا والمزاج تعمل في كلا الاتجاهين.

يقول بيكارد إنه في الدراسات التي أجريت على الحيوانات، هناك أدلة قوية جدًا على أن الإجهاد المزمن يؤثر على تحول طاقة الميتوكوندريا. وفي البشر، وجدت دراسة حديثة أجرتها بيكارد ومعاونتها إليسا إيبيل في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو أول دليل على أن المزاج قد يؤثر على الميتوكوندريا لدى البشر. في تلك الدراسة، تنبأ المزاج الإيجابي بزيادة إنتاج طاقة الميتوكوندريا في خلايا الدم لدى المشاركين في الأيام اللاحقة، لكن نشاط الميتوكوندريا لم يتنبأ بالمزاج في الأيام اللاحقة.

تشير مجموعة متزايدة من الأبحاث على الحيوانات والبشر أيضًا إلى أن الميتوكوندريا نفسها يمكنها تغيير السلوك.

يقول ترومف: “من الممكن أن تعزز هذه الآليات بعضها البعض”. “يمكن للإجهاد المزمن أن يغير بيولوجيا الميتوكوندريا لدى الفرد بطرق تؤثر لاحقًا على إدراكه للأحداث الاجتماعية، مما يخلق المزيد من التوتر. والصورة الناشئة في الأدبيات هي أن كل هذه المسارات تفاعلية.”

الخطوات التالية

على الرغم من أن آلية تحويل الطاقة في الدماغ كانت أكبر لدى المشاركين ذوي الدرجات النفسية الاجتماعية الأعلى، إلا أن الباحثين لا يعرفون حتى الآن ما إذا كان ذلك يؤدي إلى تحول أكبر للطاقة. يقوم ترومف وبيكارد حاليًا بإجراء هذه الدراسات على مئات الأدمغة من نفس مجموعات المشاركين.

ويستكشف الفريق أيضًا طريقة لقياس صحة الميتوكوندريا في الدماغ، والتي يمكن استخدامها في عيادات الأطباء في المستقبل.

يقول بيكارد: “إن الميتوكوندريا هي مصدر الصحة والحياة، ولكن ليس لدينا طرق لقياس الصحة، بل المرض فقط”. “نحن بحاجة إلى علم الصحة. نحتاج إلى اختبارات توضح مدى صحة الشخص ومرونته.

“سيكون هذا مفيدًا من الناحية السريرية لرصد التغيرات في الصحة قبل ظهور المرض، ويمكن أن يحدث تحولًا في الأبحاث الطبية من خلال إعطاء العلماء شيئًا لاستهدافه بخلاف عقود من رواسب البروتين المتراكمة أو أشكال أخرى من الأضرار طويلة المدى.”