اكتشف العلماء كيف يتكيف الدماغ عندما تتغير القواعد فجأة

تظهر دراسة جديدة كيف تدير القشرة الجبهية الجدارية تدفق المعلومات وتوجه الاستجابات.

تساعد القشرة الجبهية الجدارية، وهي مركز معلومات الدماغ، في تنسيق الاستجابات عندما تتغير الظروف. أثناء القيادة، على سبيل المثال، يجب على الدماغ أن يعتمد على الطريق الذي يتم تذكره والمهارات اللازمة لتشغيل السيارة أثناء الاستجابة أيضًا لإغلاق الشارع أو تغيير حركة المرور.

قام الباحثون في جامعة أيوا بفحص كيفية تعامل هذه الشبكة من مناطق الدماغ مع القرارات عندما لم تعد المعلومات التي تم تعلمها مسبقًا تعطي الأشخاص الإجابة الصحيحة. ومن خلال الجمع بين تصوير الدماغ والنمذجة الحاسوبية، قاموا بتتبع كيفية تغير اتصالاته مع أنظمة الدماغ الأخرى عندما كان الناس يفكرون في ما يجب القيام به.

يقول كاي هوانج، الأستاذ المشارك في قسم العلوم النفسية والدماغية والمؤلف المقابل للدراسة: “بدلاً من مجرد أن تصبح أكثر نشاطًا أثناء المهام الصعبة، لاحظنا كيف تغير هذه الشبكة ديناميكيًا كيفية تواصلها مع مناطق الدماغ الأخرى اعتمادًا على المعلومات المطلوبة في كل مرحلة من مراحل القرار”.

عندما يصبح الرد الصحيح خطأ

شملت التجارب 38 مشاركًا، تتراوح أعمارهم بين 18 و35 عامًا، تعلموا ربط مجموعات من الألوان والوجوه والمشاهد باستجابات معينة. تتطلب كل مجموعة الضغط على الزر باستخدام السبابة أو الإصبع الأوسط لأي من اليدين.

وبمجرد أن تعلم المشاركون تلك الارتباطات، قام الباحثون بتغيير عمليات الاقتران. إن الحصول على الإجابة الآن يعني تعلم اتصال جديد بين ما يظهر على الشاشة وأي يد وإصبع يجب استخدامه.

“إذا فعلوا الأمر بشكل صحيح دائمًا، فإنهم يعلمون أنهم قاموا بالربط الصحيح، ولكن بمجرد أن يبدأوا في القيام بذلك بشكل خاطئ، سيتعين عليهم التخمين، “أوه، هل تغير السياق، أم أنني لم أر اللون بوضوح؟” يقول هوانج: “هذا يخلق حالة من عدم اليقين”.

سمح عدم اليقين هذا للفريق بفحص كيفية ارتباط القشرة الجبهية الجدارية بأنظمة الدماغ الأخرى. استخدم الباحثون البيانات التجريبية وفحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفية، التي تقيس التغيرات المرتبطة بنشاط الدماغ، لبناء نموذج حسابي يعزل الإشارات المميزة من مناطق الدماغ المختلفة.

يقول هوانج: “تُظهر دراستنا بمزيد من التفصيل كيفية عمل القشرة الجبهية الجدارية، أي نوع المعلومات التي تستخرجها من الأنظمة الأخرى وكيف تستخدم نمط الاتصال الخاص بها لدمج المعلومات الواردة من مناطق مختلفة من الدماغ”. “هذه هي المساهمة الرئيسية.”

ساعدت ستيفاني ليتش، المؤلفة الأولى للدراسة وطالبة الدراسات العليا في السنة السادسة في مختبر هوانج، في تصميم المشروع، وقادت التجارب الشخصية، وشاركت في قيادة كتابة المخطوطة.

يقول ليتش: “لقد كانت إتاحة الفرصة لي لإجراء هذا البحث أمرًا مجزيًا بشكل خاص لأنه سمح لي بالمساهمة في الإجابة على أسئلة حول النظام الأكثر روعة وغموضًا وتعقيدًا الذي نعرفه والذي نعرفه، ألا وهو الدماغ البشري”.

الجمع بين الإشارات غير المكتملة لتوجيه السلوك

لقد عرف علماء الأعصاب منذ فترة طويلة أن القشرة الجبهية الجدارية تساعد في توجيه القرارات عن طريق اختيار الإشارات ذات الصلة بمهمة ما وتجاهل الإشارات الأخرى. استكشف فريق هوانج هذه العملية في إحدى الدراسات نشرت في عام 2025، اكتشف أن الشبكة تنتج ملخصًا عالي المستوى يتم تحديثه باستمرار للمعلومات من مناطق الدماغ الأخرى. فهو يزن الإشارات التي قد تكون غير كاملة أو غير مؤكدة، ويجمعها في صورة متماسكة، ويوجه مناطق أخرى من الدماغ للاستجابة.

يوضح هوانج: “يشبه الأمر المناطق الأخرى من الدماغ التي لا تحتوي على جميع المعلومات، لذا فهي ترسل ما لديها إلى القشرة الجبهية الجدارية للحصول على التوجيه”.

وقد فحصت التجارب الأحدث مدى مرونة هذا الترتيب حيث واجه المشاركون قواعد متغيرة. قد تساعد النتائج الباحثين على دراسة كيفية اختلاف تبادل المعلومات في الاضطرابات العصبية والنفسية، بما في ذلك اضطراب نقص الانتباه وفرط النشاط (ADHD) والفصام.

تتضمن التطبيقات المحتملة فهم السبب الذي يجعل الأشخاص يكافحون أحيانًا لضبط سلوكهم وفقًا للإعدادات، مثل التحدث بصوت عالٍ جدًا في المكتبة، أو صعوبة التحكم في الدوافع، كما يحدث غالبًا مع اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه.

يقول هوانج: “هذه هي المواقف التي يواجه فيها الناس صعوبة في تنظيم سلوكهم. وهذه بالنسبة لي مشكلة تكامل. إذا كانت وظيفة التكامل هذه لا تعمل بشكل صحيح، فمن المحتمل جدًا أن يعني ذلك أنهم لم يستخدموا السياق الصحيح لتنظيم سلوكهم”.

المرجع: “اتصال المحور الأمامي الجداري يدمج المعلومات من مصادر متعددة” بقلم ستيفاني سي. ليتش، وشانون إي. ستوكس، وجيفينج جيانغ، وكاي هوانج، 28 يوليو 2026، مجلة علم الأعصاب.
DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0594-26.2026

وقام المعهد الوطني للصحة العقلية ومعهد علم الأعصاب في ولاية أيوا بتمويل البحث.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.