books cortical maps

يوصف التنظيم القشري، وخصوصاً بالنسبة إلى الأجهزة الحسّية، بمصطلح "الخرائط". على سبيل المثال، تخطط المعلومات الحسّية من القدم إلى جهة قشرية واحدة والتخطيط من اليد يتوضع في جهة أخرى. وكنتيجة لهذا التنظيم جسدي التموضع للمدخلات الحسّية إلى القشرة، فإن التمثيل القشري للجسم يصبح مشابهاً لخريطة (أو قزم). بدأت مجموعات متعددة في أواخر السبعينات ومطلع الثمانينات من القرن العشرين باستكشاف التأثيرات الناتجة عن إزالة أجزاء من المدخلات الحسّية. استخدم كل من مايكل ميرزينتش Michael Merzenich ، جون كاس Jon Kaas، و دووغ راسماسن Doug Rasmusson الخرائط القشرية كمتغيّر تَابع . وجدوا- وذلك نظراً لكونه مثبتاَ في نطاق واسع من المختبرات- بأنه إن حُرمت الخرائط القشرية من مدخلاتها فسوف يتم تفعيلها في وقت لاحق كاستجابة لمدخلات أخرى مجاورة لها عادةً. دراسة ميرزينتش (1984) المتعلقة بخرائط أيدي قرد البومة قبل وبعد بتر الإصبع الثالث. قبل البتر، كان هنالك خمس مناطق واضحة، كل واحدة منها مماثلة لكل إصبع من اليد التجريبية. بعد 62 يوم من بتر الإصبع الثالث، فإن المنطقة في الخريطة القشرية التي كانت مشغولة سابقاً بتلك الإصبع غُزِيت وشُغِلت بالإصبعين الثاني والرابع المجاورين سابقاً للإصبع المبتورة. لا تتوضع المناطق التي تمثّل الإصبعين الأول والخامس بشكل مباشر إلى جانب المنطقة التي تمثّل الإصبع الثالث، ولذلك تبقى هذه المناطق، بالنسبة لمعظم هذا الجزء، غير متغيرة ما بعد البتر. تُظهر هذه الدراسة بوضوح بأنه المناطق المجاورة فحسب لمنطقة محددة سوف تقوم بغزوها لتستبدل الخارطة القشرية. في النظام الحسي الجسدي ، حيث تم البحث في هذه الظاهرة بكل معنى الكلمة، فإن wall Jt و J Xu قد اقتفيا أثر الآليات المشكلة لأساس هذه اللدونة. إعادة التنظيم لا تتولد قشرياً، ولكنها تحدث في كل مرحلة من التسلسل النامي؛ وهذا ينتج بأن تصبح التغيرات في الخريطة ملحوظة في القشرة المخية.

بدأ ميرزنتش ووليام جنكينز (عام 1990) الدراسات المتعلقة بالخبرة الحسية، دون اضطراب مرضي ليلاحظا قشرياً لدونة النظام الحسي الجسدي للرئيسيات مع استنتاج أن مواقع الحس تتفعل من زيادة السلوك التعزيزي المتعلق باستجابتهما القشرية. بعد ذلك بوقت قصير قام فورد إبنر وزملاؤه (1994) بتجارب مماثلة على القشرة البرميلية (barrel cortex) للشعرات الأنفية (whisker) لدى قوارض ( النظام الحسي الجسدي أيضاً). اختلفت هاتان المجموعتان اختلافاً كبيراً بمرور السنين. أصبحت تجارب شارب القوارض محط تركيز لإبنر، ماثيو دياموند، مايكل آرمسترونغ جيمس، روبرت ساشديف، وكيفن فوكس وقد حققوا نجاحات كبيرة في تحديد موضع التغير الذي يجري في نقاط المشابك العصبية القشرية والذي يعبر عن مستقبلات NMDA والضالع في المدخلات الكولنرجية كضرورة للتعبير العادي. ومع ذلك ركزت دراسات القوارض بشكل ضعيف على النهاية السلوكية ولقد حدد رون فروستينغ ودانيال بولي (1999, 2004) المناورات السلوكية التي تسبب التأثير الأساسي على اللدونة القشرية في هذا النظام. استخدم كلٌّ من ميرزنش وبلاك في عام (2002, 2005, 2006) الزرعات القشرية مرة ثانية لدراسة نمو الليونة العصبية في كلٍّ من الجهاز السمعي والجهاز الحسي الجلدي. أظهر كلا الجهازين تغيرات متماثلة فيما يتعلق بالسلوك. فعندما يترافق التحفيز إدراكياً و التعزيز فإن الاستجابة القشرية تبدو مدعمة وموسعة. وقد تزداد الاستجابة في بعض الحالات من ضعفين إلى ثلاثة خلال يوم أو يومين. في الوقت الذي يتطلب الحس الحركي سلوكاً جديداً، وتختفي هذه التغيرات كليّاً خلال أسابيع قليلة. أظهرت الدراسات الشاهدة أن هذه التغيرات لا تحدث بالتجربة الحسية وحدها بل إنها تحتاج للتعلم حول التجربة الحسية، ومزيداً من القوة التحفيزية المرافقة للاستجابة، وأن تحدث بطبيعة مساوية في التشغيل للحالات السلوكية العادية.

إن الظاهرة المثيرة للاهتمام المتضمنة بالخرائط القشرية هي ظاهرة وهم الأطراف (Phantom limbs). وتعرف هذه الظاهرة لدى الناس الذين خضعوا لعمليات بتر سواء في اليدين أو الذراعان أو الساقين لكنها ليست محدودة بالأطراف. إن الأسس العصبية لهذه الظاهرة لم تدخل الدراسات بعد إلا أنه من المعتقد أن إعادة التنظيم القشري يلعب دورآ مهما. قسم كل من نورمان دويدج وبتوجيه من مايكل مرزنك تظاهرات اللدونة العصبية إلى تأقلم ذو سلوك إيجابي أو سلبي. وبالنتيجة على سبيل المثال إذا شفي الشخص بعد السكتة الدماغية وأصبح أداؤه طبيعيا من الممكن اعتباره مثالا للدونة الإيجابية. أما حدوث التغيرات كزيادة النمو العصبوني والذي يؤدي إلى التشنجات والشلل المقوي أو التحرير الزائد للناقلات العصبية كرد فعل على الأذية العصبية والذي قد تؤدي إلى موت الخلايا العصبية من الممكن اعتبارها لدونة سلبية. بالإضافة إلى أن الإدمان الدوائي والوسواس القهري هي أمثلة معتبرة للدونة السلبية كما يرى الدكتور دودج. كما ان إعادة تشكيل تشابكات عصبية جديدة بعد السكتة الدماغية ينتج عنه مثل هذه السلوكيات وعدم التلاؤم الشديد. اظهرت دراسة اجريت 2005 ان تاثيرات اللدونة العصبية حدثت بشكل أسرع مما كان يتوقع سابقا حيث صورت أدمغة طلاب الطب خلال فترة امتحاناتهم وخلال مدة شهر كانت المادة السنجابية الدماغية قد ازدادت بشكل واضح في القشر الجداري الجانبي والخلفي.