لماذا نحتاج إلى خداع المخ؟

إلى جانب كل من حاسة التذوق والشم والسمع واللمس، تعتبر حاسة البصر واحدة من الحواس الخمس التي تمكننا من جمع المعلومات عن العالم من حولنا. ويمكن استخدام البصر أيضًا كعلاجٍ لنقل معلومات إلى المخ؛ فقبل 25 عامًا من اليوم، استخدم فريق من العلماء في ولاية كاليفورنيا الأمريكية تحت قيادة البروفيسور راماشاندران [1, 2] حاسة البصر في علاج مشكلة شهيرة كانت تصيب الناس من ذوي الأطراف المبتورة (اليد، الساق، إلخ).

ينتاب الناس من ذوي الأطراف المبتورة أحيانًا مشاعر سيئة من الدغدغة والتشنجات، أو الشعور بالألم في هذا الطرف المبتور على الرغم من أن الطرف لم يعد موجودًا في مكانه. وعليه، ذهب العلماء إلى أن ظاهرة الطرف الشبحي تنتج جراء مشكلة تتعلق بسوء التواصل داخل المخ، فالخلايا العصبية التي كانت فيما مضى تصدر الأوامر للعضلات في الطرف الشبحي المبتور لا تزال موجودة في المخ، ومن ثم فهي لا تزال ترسل الإشارات مثل أن تطلب من العضلات تحريك الطرف. وعندما تُرسَل هذه الإشارات، يتوقع المخ أن تعود الإشارات مجددًا حاملة رسالة؛ مثل الشعور بالحركة أو اللمس، للإفادة بأن الأمر قد تم تنفيذه. ومع ذلك، وحيث إن الطرف لم يعد قائمًا في مكانه، فإن الإشارات الصادرة من المخ لا تصل أبدًا إلى مقصدها (العضلات)، ومن ثم لا يمكن للطرف أن يرسل المعلومات الحسية مرة أخرى إلى المخ. وعليه، تؤدي عملية سوء التواصل هذه إلى إحداث حالة من الصراع داخل جسم هذا الشخص، وهو ما يطلق عليه العلماء ”التغذية الراجعة السلبية“. ولتجاوز هذه التغذية الراجعة السلبية، وضع العلماء خطة لخداع مخ هؤلاء البشر من ذوي الأيدي/الأذرع المبتورة، ببساطة عن طريق النظر إلى اليد/الذارع الأخرى (الحقيقية). وما يحدث في التجربة الأصلية يسير كالآتي، حيث يقوم المرضى بوضع أطرافهم المبتورة (الشبحية) والأطراف السليمة في صندوق به مرآة على أحد جانبيه (انظر الشكل 1)، حيث يُطلب منهم تحريك أصابعهم الموجودة (في الطرف الحقيقي) عند النظر في المرآة من جانب الطرف الشبحي. وبممارسة هذا التمرين لمدة 15 دقيقة كل يوم على مدار 3 أسابيع، تمكن الناس من ”الشعور“ بالحركة في الطرف الشبحي، كما شعر أكثر من نصف المرضى من ذوي الأطراف المبتورة براحةٍ من الألم الشبحي. وفي هذه الدراسة، أوجد العلاج بالمرآة نوعًا من الإيحاء بالحركة والذي كسر بدوره حلقة التغذية الراجعة السلبية. لكن مهلًا، كيف يُمكن حدوث ذلك؟ وهل يمكن للتقنيات الحديثة مساعدتنا على تصميم أنواعٍ جديدة من العلاج وفق هذه الملاحظات؟

كيف يعمل العلاج بالمرآة؟

وفي محاولة لفهم آلية عمل هذه الظاهرة على نحو أفضل، ركز الأطباء على مفهومين: الخلايا العصبية المرآتية واللدونة العصبية. الخلايا العصبية المرآتية هي خلايا عصبية موجودة في المخ وتنشط عند قيامك بمهمة ما، وكذا عندما تنظر إلى شخصٍ آخر يقوم بنفس المهمة. ومع ذلك، فإن هذه الخلايا المرآتية لا تنشط إلا عند رؤية حدثٍ ما يمكنك القيام به بنفسك. فعلى سبيل المثال، لا ينشط هذا النوع من الخلايا عندما تنظر إلى طائر يحلق في السماء. ولكن الشيء الأكثر إثارة للاهتمام في الموضوع هو أن هذه الخلايا العصبية المرآتية تنشط أيضًا عندما يتخيل شخص ما حدثًا على الرغم من عدم تأديته له! ولعل هذا هو السبب الذي يجعلك أحيانًا تشعر بما يشعر به الآخرون: فإذا رأيت شخصًا ما وقد علقت أصابعه في الباب، فمن المحتمل أن ”تشعر“ بألم هذا الشخص وتجفل منه.

إن المخ ليس شبكة جامدة من الخلايا العصبية الموضوعة في ترتيب معين من أجل الحياة، مثل لوحةٍ كهربية قديمة، بل هو عضو يحاول باستمرار أن يجد طرقًا أفضل لتسليم المعلومات والتعامل معها عن طريق إنشاء الاتصالات بين الخلايا العصبية وإزالتها. وتعرف هذه الظاهرة من التغييرات العصبية باسم اللدونة العصبية. فمثلًا، تواجه أمخاخ الرضع خلال رحلة اكتشافهم للعالم من حولهم من خلال حواسهم الخمس، حالة من التطور وإعادة التشكيل المكثفة. ومع مضي الوقت، وعندما يتعلم الأطفال ركوب الدراجات والإمساك بالكرة والعزف على الأدوات الموسيقية، يتعرض المخ لمزيد من التشكيل، وهو ما يتيح بدوره للطفل أن يقوم بعمليات معقدة بدون التفكير في كل خطوة متضمنة فيها. فعند الإمساك بالكرة التي يقذفها شخص ما صوبك، فإنك تفعل ذلك بدون التفكير في استخدام عضلات معينة في أوقات معينة، بل تمسك بالكرة فقط لأن مخك يعرف بالفعل نوع العضلات التي يجب تنشيطها والوقت المناسب لعملية التنشيط. وتحدث اللدونة العصبية في كل مراحل الحياة على مدار حياة الشخص، وقد يكون لها تأثيرات مستمرة اعتمادًا على خبرتك في نشاطٍ معين: ولعل هذا هو السبب، على سبيل المثال، الذي يجعلك أسرع وأكثر قدرة على تنفيذ العمليات الحسابية كلما تدربت عليها أكثر وأكثر.

وفي حال تلف منطقة معينة من المخ (جراء سكتة دماغية أو مرض ما أو صدمة ناجمة عن حادث)، فلن يعود بمقدور هذه المنطقة من المخ أن ترسل أوامر معينة إلى الجسم. ومع ذلك، ولأن اللدونة العصبية تتيح للمخ أن يعدل من تنظيمه، فلا يزال بعض الأفراد ممن أصيبوا بتلف في المخ قادرين على استعادة بعض من حركاتهم بفضل إنشاء عمليات اتصال جديدة بين الخلايا العصبية، وهي العمليات التي تتيح بدورها طرقًا جديدة لإرسال المعلومات بنفس الطريقة التي يسمح بها الجسر الجديد للناس أن يعبروا النهر عند انهيار الجسر القديم. وعمومًا، يعد صغر السن إحدى المميزات حينما يتعلق الأمر باستعادة بعض الحركات بعد إصابة المخ، حيث تكون اللدونة العصبية في ذروتها في الوقت الذي يكون المخ فيه آخذًا في النمو. فكلما كان سنك أصغر، كانت قدرتك على استعادة الحركات والتعافي أفضل.

وبعد أن تعلمت القليل عن اللدونة العصبية، فبمقدورك الآن فهم آلية عمل العلاج بالمرآة وقدرته على الحد من المشاعر السيئة التي تنتاب مرضى الطرف الشبحي؛ حيث يخبر النظام الافتراضي الخلايا العصبية المرآتية أن الطرف الشبحي يتحرك (على الرغم من أن ذلك لا يحدث في واقع الأمر).

مع التدريب وقليل من الصبر، يمكن لمساعدة المخ على ”الرؤية“ و”الشعور“ بحركة الطرف المبتور أن تغير من طريقة تعامل المخ مع الإشارات، وذلك من خلال الحد من التغذية الراجعة السلبية (أي إدراك حقيقة عدم تحرك الطرف الشبحي) وإقامة عمليات اتصالٍ جديدةٍ لـ ”الشعور“ بالطرف مرة أخرى.

هل يمكننا تحسين تقنية العلاج بالمرآة؟

أجريت تجارب على العلاج بالمرآة، حيث أسفرت هذه التقنية عن نتائج مبشرة وواعدة في علاج مشكلات صحية أخرى؛ مثل الألم المزمن وإعادة تعليم المخ بعد السكتة الدماغية، وحتى في علاج التهاب المفاصل. ومع ذلك، فإن العلاج بالمرآة لا يزال يعتريه بعض القصور، حيث لا يزال أمامنا عمل كثير يتوجب القيام به لتحسين هذا النوع من العلاج وتعزيز استخدامه.

ففي الوقت الذي يتيح فيه النوع التقليدي من العلاج بالمرآة تنفيذ الحركات البسيطة، فإنه لا يُقدم تجربة واقعية حقيقية لخداع المخ وإعطائه إيحاءً بالحركة، وهو الأمر الذي يمكن للتكنولوجيا الحديثة للواقع الافتراضي القيام به، حيث يقدم هذه النوع من التكنولوجيا إيحاءً بالحركة من خلال وضع الأشخاص في بيئة ثلاثية الأبعاد وإعطائهم أسماء افتراضية أو إتاحة شخصيات افتراضية لهم (أفاتار). ويمكن للأشخاص من خلال الواقع الافتراضي التفاعل مع البيئة التي أنشأها الحاسب الآلي، كما لو كانوا في قلب لعبة من ألعاب الفيديو! وعلى النقيض من النوع التقليدي من العلاج بالمرآة، يعطي الواقع الافتراضي إيحاءً بالحركة لأجزاء الجسد المفردة مثل الرأس، على سبيل المثال. وقد طلب فريق من الباحثين مؤخرًا من الأشخاص المنخرطين في تجربة الواقع الافتراضي أن يديروا رؤوسهم صوب أحد الجوانب، ولكنهم تلاعبوا بما يُعرَّض للمشاركين، مما دفعهم إلى الاعتقاد بأنهم قد حركوا رؤوسهم بمقدار أكبر من الحقيقي [3]. وعندما طُلب من هؤلاء الأشخاص أن يعبروا عن مقدار الحركات الدماغية التي قاموا بها بالفعل، جاءت إجاباتهم على نحو مبالغٍ فيه. وكما هو موضح في الشكل 2، فقد تأثرت الحركة المرصودة في أدمغة المشاركين بالمعلومات الافتراضية غير الدقيقة التي تغلبت على الشعور الحقيقي بالحركة نفسها؛ أي خلاصة القول لقد خُدعت بتجربة الواقع الافتراضي!

وهناك مشكلة أخرى تتعلق بهذا النوع التقليدي من العلاج بالمرآة، وهو أنه لا يمكن استخدامها دائمًا في مساعدة الأشخاص من ذوي السيقان المبتورة على السير مرة أخرى، أو في تقليل آلامهم.

ومن ثم، فقد صممت هذه النسخة من الواقع الافتراضي للمساعدة في هذا الأمر [4]، حيث رأى شخص ذو ساقٍ اصطناعية تجسيدًا افتراضيًا لنفسه بدت فيه ساقه المفقودة وكأنها طبيعية. وقد بدا الأمر للمشارك وكأنه يمشي على ساقين حقيقيتين. ومع مرور الوقت، قلّ عدم التناظر الطفيف الموجود في طريقة مشي هذا الشخص على نحو تدريجي، كما اختفى طرفه بالكامل تقريبًا.

الخلاصة

لقد أثبت النوع التقليدي من العلاج بصندوق المرآة بساطته الشديدة وأنه طريقة رائعة للمساعدة في علاج ظاهرة الطرف الشبحي. ومع ذلك، فإن استخدام الطرف الشبحي مقصور على حركات بسيطة مثل أحد الذراعين أو الساقين. وبسبب وجه القصور هذا، فقد توجهنا صوب تقنيات وأنواعٍ جديدة من التكنولوجيا. كما أسفرت تقنية الواقع الافتراضي عن تجارب مبشرة في هذا السياق، حيث غدت أكثر من كونها أداة بسيطة للعب والترفيه، حيث تمتاز هذه التقنية بالعديد من المميزات؛ مثل القدرة على إنشاء بيئات واقعية وتفاعلية قابلة للتعديل لصرف انتباه المخ عن الحواس الأخرى. وعلاوة على ذلك، تتيح تكنولوجيا الواقع الافتراضي للعلماء أن يدمجوا الحواس الأخرى، مثل السمع أو اللمس، داخل إطار التجربة. ويمكن استخدام الواقع الافتراضي، على سبيل المثال، في تصميم ألعاب جادة من أجل علاج المرضى الذين يعانون من أعراض الطرف الشبحي أو غيره من حالات القصور الحركي. وفي النهاية، فإن خداع المخ من خلال تقنية الواقع الافتراضي يعتبر من أنواع التكنولوجيا الواعدة التي تساعد المخ على التأقلم والتكيف مع التحديات الناجمة عن عمليات البتر أو غيرها من الإصابات التي تؤثر على حركة الجسد.

مسرد للمصطلحات

الطرف الشبحي (Phantom Limb): ↑ عَرَض يواجه المرضى من خلاله شعورًا بأن أطرافهم المبتورة لا تزال موجودة. ويمكن لهؤلاء المرضى أيضًا أن يشعروا بالألم أو تشنجات عضلية لا إرادية في الطرف المفقود.

الخلايا العصبية المرآتية (Mirror Neurons): ↑ هي العصبونات (الخلايا العصبية) التي تنشط عندما يقوم شخص ما بتأدية فعل ما في حين يراقب في الوقت ذاته شخصًا آخر يقوم بنفس الفعل.

اللدونة العصبية (Neuroplasticity): ↑ قدرة المخ على التعرف على تركيبه طوال فترة حياة الشخص.

الواقع الافتراضي (Virtual Reality): ↑ بيئة صناعية يخلقها الحاسب الآلي والبرمجيات التي تقدم للمستخدمين مواقف يمكن لهم التفاعل معها (من خلال البصر، والسمع، واللمس، والإمساك بالأشياء، إلخ). وقد تكون الرسومات مقنعة للغاية لدرجة تجعل المشاركين يعتقدون أن هذه البيئة حقيقية بالفعل.

الألعاب الجادة (Serious Game): ↑ لعبة مصممة لغرضٍ آخر غير الترفيه؛ مثل التربية، أو التعليم، أو إعادة التعليم، وما إلى ذلك.

إقرار تضارب المصالح

يعلن المؤلفون أن البحث قد أُجري في غياب أي علاقات تجارية أو مالية يمكن تفسيرها على أنها تضارب محتمل في المصالح.