لماذا نتوقف عن الحركة (نتجمد مكاننا) عندما نتعرض لموقف مُذهِل؟ دراسة جديدة علي الذباب تشير إلى السبب تعرف عليه

لماذا نتوقف عن الحركة (نتجمد مكاننا) عندما نتعرض لموقف مُذهِل؟ دراسة جديدة علي الذباب تشير إلى السبب تعرف عليه

كثير منا بل ربما الجميع تعرض الي موقف مفاجئ مذهل او مدهش ادي الي توقفه مكانة او بعبارة اخري ادي الي تجمده في مكانه للحظات في حالة من الذهول الي ان يسترد الانسان وعية فما الذي يحدث لاجسامنا في هذه اللحظات تجيب عن ذلك نسبياً دراسة أجرتها جامعة كولومبيا علي ذباب الفاكهة.

حددت الدراسة التي أُجريت علي ذباب الفاكهة مادة السيروتونين serotonin كمادة كيميائية تؤدي إلى استجابة الجسم المذهلة، وهي حالة ذهنية من الإثارة الشديدة الناجمة عن القلق أو الخوف أو الذعر أو المفاجأة أو الارتباك التي تؤدي الي توقف أو تجمد الجسم بشكل مؤقت استجابة لتهديد محتمل. غالبًا ما يُظهر الشخص الذي يعاني من هذه الحالة علامات سلوكية تذكِّر بما يحدث للغزلان التي تتعرض لمصابيح السيارة الأمامية، مثل العيون المفتوحة على نطاق واسع ونقص ردود الفعل الحركية. تكشف دراسة اليوم أنه عندما تواجه الذبابة تغييراً غير متوقع في محيطها، مثل الاهتزاز المفاجئ، فإن إطلاق السيروتونين يساعد حرفيا علي إيقاف الذبابة مؤقتًا في مساراتها.

تقدم هذه النتائج، التي نشرت حديثا نظرة ثاقبة واسعة في بيولوجية الاستجابة المذهلة، وهي ظاهرة موجودة في كل مكان، لكنها غامضة، وقد لوحظت في كل حيوان تمت دراسته حتى الآن  من الذباب إلى السمك إلى البشر.

وقال الدكتور ريتشارد مان، الباحث الرئيسي في كلية مورتيمر بي في كولومبيا ، "تخيل أنك جالس في غرفة المعيشة الخاصة بك مع عائلتك و فجأة  تنطفئ الأنوار، أو تبدأ الأرض في الاهتزاز". "ستكون إستجابتك واستجابة عائلتك هي نفسها: ستتوقف وتتجمد ثم تنتقل إلى مكان أمن. في هذه الدراسة, نشاهد في الذباب أن الاطلاق السريع لمادة السيروتونين الكيميائية في نظامهم العصبي يدفع بالتوقف الأولي ولأن السيروتونين موجود أيضًا في البشر، فإن هذه النتائج تلقي الضوء على ما يمكن أن يحدث عندما نشعر بالذهول أيضًا. "

في الدماغ، يرتبط السيروتونين بشكل وثيق بتنظيم المزاج والعاطفة. لكن الأبحاث السابقة عن الذباب والفقاريات أظهرت أنه يمكن أن يؤثر أيضًا على سرعة حركة الحيوان. كان الهدف الأولي لباحثي كولومبيا هو الفهم الكامل لكيفية عمل هذه المادة لهذة الظاهرة.

قام الفريق أولاً بتحليل خطوات ذبابة الفاكهة باستخدام FlyWalker ، وهو جهاز تم تطويره لتتبع خطوات الحشرة على نوع خاص من الزجاج. بعد مراقبة كيفية تحرك الذباب، تلاعب العلماء بمستويات السيروتونين - ومادة كيميائية أخرى تسمى الدوبامين - في الحبل العصبي البطني ventral nerve cord (VNC)، وهو مماثل للحبل الشوكي للفقاريات.

كشفت نتائجهم الأولية أن الخلايا العصبية المُنشطة التي تنتج السيروتونين في الحبل العصبي البطني VNC تبطئ الحشرة، في حين أنه عند عدم تنشيط تلك الخلايا العصبية نفسها فان ذلك يُزيد من سرعة الحشرة.

أظهرت تجارب إضافية أن مستويات السيروتونين يمكن أن تؤثر على سرعة المشي للحشرات في ظل مجموعة متنوعة من الظروف، بما في ذلك درجات الحرارة المختلفة، أو عندما يكون الذباب جائعا، أو أثناء المشي صعوداً أو هبوطاً، جميع هذة المواقف تؤثر عادة على سرعة المشي.

وقالت الدكتور كلير هاوارد (من معدين الدراسة ) "لقد شهدنا أكبر تأثيرات السيروتونين عندما شهد الذباب تغيرات بيئية سريعة". "بعبارة أخرى، عندما أُذهلوا".

لمزيد من الاستكشاف، ابتكر فريق البحث سيناريوهين لاستنباط استجابة الذبابة المفاجئة. في السيناريو الاول، أطفأوا الأنوار: تعتيم كلي للحشرات. والثاني، صنعوا محاكاة لهزة أرضية.

لتحقيق ذلك، ابتكروا ساحة مصغرة بحجم الذبابة فوق محركات اهتزاز متخصصة. وبضبط قوة المحركات أنتجت تأثير الهزة الارضية المطلوبة. عندما عرّض الباحثون الذباب إما لسيناريوهات التعتيم أو الهزة الارضية، فقد تعاملوا أيضًا مع قدرة الذبابة على إنتاج السيروتونين.

"وجد العلماء أنه عندما تندهش الذبابة في هذه السيناريوهات، يتصرف السيروتونين مثل فرامل الطوارئ؛ ويحتاج الأمر إلى إطلاقه لتتوقف الذبابة عن الحركة، وقد يكون ذلك الجزء من هذا الاستجابة نتيجة لتصلب جانبي مفاصل ساق الحيوان"، وقال العلماء "ان هذا الانكماش المشترك يمكن أن يسبب توقف قصير في المشي، وبعد ذلك تبدأ الحشرة في التحرك."

وأضاف العلماء ايضاً: "نعتقد أن هذا التوقف مهم، فقد يسمح للجهاز العصبي في الذبابة بجمع المعلومات حول هذا التغيير المفاجئ وتحديد كيف ينبغي أن يستجيب".

ومن المثير للاهتمام، على الرغم من أن استجابة الذبابة في كلا السيناريوهين كانت تسبب توقفًا فوريًا، إلا أن سرعات المشي اللاحقة اختلفت بشكل كبير.

وقال الدكتور هوارد "بعد أن أذهلنا الذبابة بسيناريو التعتيم، كانت مشية الذبابة بطيئة ومدروسة". "لكن الهزة الارضية تسببت في أن يطير الذباب بشكل أسرع بعد توقفه الأولي".

على الرغم من أن هذه النتائج خاصة بذبابة الفاكهة، فإن انتشار السيروتونين والاستجابة المفاجئة يوفران أدلة على العمليات الكيميائية والجزيئية التي تحدث عندما تُذهل أو تتفاجئ الحيوانات الأكثر رقياً، بما في ذلك البشر.

للمضي قدماً، يأمل الباحثون في مواصلة دراسة دور السيروتونين في الحركة، وكذلك العوامل الأخرى التي قد تلعب دوراً في ذلك.

وقال وقال الدكتور ريتشارد مان: "تشير نتائجنا إلى أن السيروتونين لديه القدرة على التفاعل مع أنواع مختلفة من الخلايا العصبية في الجهاز العصبي للذبابة، مثل تلك التي توجه الحركة وتعالج المعلومات الحسية". "بينما نواصل نحن وآخرون التحقيق، نأمل في تطوير مخطط تفصيلي جزيئي للتنقل يمكن تطبيقه على نطاق واسع على الحيوانات الأخرى، وربما حتى على البشر.

المصدر : معهد زوكرمان في جامعة كولومبيا.

Source :The Zuckerman Institute at Columbia University