حينَ نفكرُ؛ أو نتحركُ، أو نجلسُ، أو نستمتعُ بمشاهدةِ فيلمٍ منْ على أريكةٍ مريحة، تستجيبُ أعضاؤنا الحسيةُ كلُّها لتغيراتٍ معينةٍ في البيئةِ عنْ طريقِ إرسالِ إشاراتٍ إلى الجهازِ العصبيِّ المركزي. تنتقلُ تلكَ الإشاراتُ بسرعةٍ عبرَ خيوطٍ طويلةٍ تُشكلُ الأليافَ العصبية. ثمَّ تبدأُ أدمغتُنا في إرسالِ إشاراتٍ جديدةٍ بواسطةِ الأليافِ الحركيةِ لإثارةِ الانقباضِ في العضلاتِ المناسبة.
ما نوعُ تلكَ الإشاراتِ؟ وكيفَ تُرسَلُ إلى العضلاتِ نفسِها في كلِّ مرةٍ عبرَ الخلايا العصبيةِ نفسِها؟ أسئلةٌ حاولَ العلماءُ طيلةَ عشراتِ السنواتِ الإجابةَ عنها. وفي مطلعِ القرنِ الماضي؛ تمكنَ الباحثونَ منَ الإجابةِ جزئيًّا على الشقِّ الأولِ منَ السؤال. لكنْ؛ لمْ يصلِ العلماءُ إلى الفهمِ الكاملِ إلا حينَ وضَعَ كلٌّ منْ "إدغار دوجلاس أدريان" و "تشارلز سكوت شيرينجتون" اللبِنةَ الأخيرةَ في جدارٍ ظلَّ ناقصًا لسنواتٍ عديدة؛ وهوَ ما أهَّلَهُما للحصولِ على جائزةِ نوبل الطبِّ عامَ ألفٍ وتِسعِمئةٍ واثنينِ وثلاثينَ مناصفةً فيما بينَهما؛ بعدَ أنْ تمكَّنَ "أدريان" منْ تطويرِ طرقٍ لقياسِ الإشاراتِ الكهربائيةِ في الجهازِ العصبي؛ وتمكَّنَ منْ إثباتِ أنَّ المحفِّزاتِ الأكثرَ كثافةً لا تؤدِّي إلى إشاراتٍ أقوى، بلْ تُنتجُ إشاراتٍ يتمُّ إرسالُها عبرَ المزيدِ منَ الأليافِ العصبية. كما أظهرَ "شيرينجتون" كيفَ أنَّ الانقباضاتِ العضليةَ يتبعُها الاسترخاءُ وكيفَ أنَّ ردودَ الفعلِ المختلفةَ هيَ جزءٌ منْ تفاعُلٍ معقدٍ يقومُ فيه النخاعُ الشوكيُّ والدماغُ بمعالجةِ النبضاتِ العصبيةِ وتحويلِها إلى نبضاتٍ جديدةٍ للعضلاتِ والأعضاء.
وُلدَ إدغار دوجلاس أدريان في ثلاثين نوفمبر عامَ ألفٍ وثَمانِمئةٍ وتسعةٍ وثمانينَ في لندن. كانَ الابنَ الثاني لألفريد دوغلاس أدريان، المستشارِ القانونيِّ لمجلسِ الحكومةِ المحليةِ البريطانية. ذهبَ أدريان إلى مدرسةِ وستمنستر، وفي عامِ ألفٍ وتسعِمئةٍ وثمانيةٍ التحقَ بكليةِ ترينيتي كامبريدج العريقة، حيثُ حصلَ في الكليةِ على منحةٍ دراسيةٍ في العلوم.
وهناك؛ درسَ علمَ وظائفِ الأعضاءِ، وفي عامِ ألفٍ وتسعِمئةٍ وأحَدَ عشَرَ حصَلَ على درجةِ البكالوريوس.
في عامِ ألفٍ وتسعِمئةٍ وثلاثةَ عشَرَ تمَّ انتخابُه للزمالةِ في كليةِ ترينيتي. ثمَّ درسَ الطبَّ وقامَ بعملِهِ السريريِّ في مستشفى سانت بارثولوميو بلندن، وحصلَ على شهادتِهِ الطبيةِ في عامِ ألفٍ وتسعِمئةٍ وخمسةَ عشَرَ.
وبعدَ أنْ عمِلَ بعضَ الوقتِ في علمِ الأعصابِ السريري، عادَ إلى كامبريدج في عامِ ألفٍ وتسعِمئةٍ وتسعَةَ عشَرَ لإلقاءِ محاضرةٍ عنِ الجهازِ العصبي. ليصبحَ زميلَ الجمعيةِ الملكيةِ في عامِ ألفٍ وتسعِمئةٍ وثلاثةٍ وعشرينَ. في عامِ ألفٍ وتسعِمئةٍ وخمسةٍ وعشرينَ بدأَ التحقيقَ في عملِ الحواسِّ وعلاقتِها بالكهرباء.
كانَ بحثُه الأولُ عنِ النبضاتِ التي تنقِلُها الأعصابُ الحركية؛ قدْ أظهرَ أنهُ عندما تنقبضُ الأليافُ العضليةُ، فإنَّ مرورَ النبضاتِ العصبيةِ التي تسببُ الانقباضاتِ يتركُ العصبَ الحركيَّ في حالةٍ منَ الاستثارة. وفي زمنِ الحربِ العالميةِ الأولى، فكَّرَ في تحسينِ دراسةِ التياراتِ الكهربائيةِ في الأعصابِ عنْ طريقِ تضخيمِها عنْ طريقِ الصمامات.
في البدايةِ، ذهبَ أدريان إلى لندن للحصولِ على شهادتِه الطبيةِ، وكانَ حتى نهايةِ الحربِ العالميةِ الأولى، مشغولاً بالعملِ على مرضى عسكريينَ يعانونَ منْ إصاباتٍ في الأعصابِ أوِ اضطراباتٍ عصبية.
وبالعودةِ إلى كامبريدج في عامِ ألفٍ وتسعِمئةٍ وتسعَةَ عشَرَ بدأَ العملَ الذي سيرتبطُ اسمُهُ دائمًا به.
فمنْ أجلِ الحصولِ على كشفٍ أكثرَ حساسيةً للنبضاتِ العصبية، استخدمَ أنبوبَ أشعةِ الكاثود، ومقياسَ التيارِ الكهربائيِّ الشعريِّ وتضخيمَ النبضاتِ الكهربائيةِ عنْ طريقِ الصماماتِ الحرارية، وبالتالي تمكَّنَ منْ تضخيمِها خمسةَ آلافِ مرة.
ثمَّ نجحَ في إعدادِ مستحضرٍ يتكونُ منْ عضوٍ طرفيٍّ واحدٍ في عضلةِ الضفدع، جنبًا إلى جنبٍ معَ الأليافِ العصبيةِ المفردةِ المرتبطةِ بهِ، ووجدَ أنَّهُ عندَ تحفيزِ ذلكَ العضو، أظهرتِ الأليافُ العصبيةُ نبضاتٍ منتظمة.
منْ خلالِ تلكَ الطريقةِ تمكَّنَ منْ تسجيلِ الإشاراتِ الكهربائيةِ في أليافٍ عصبيةٍ مفردةٍ ناتجةٍ عنْ شدِّ العضلاتِ والضغطِ عليها واللمسِ والوخزِ بإبرة. بحلولِ عامِ ألفٍ وتسعِمئةٍ وثمانيةٍ وعشرين، كانَ قادرًا على نشرِ استنتاجِهِ بأنَّ منبهًا ذا شدةٍ ثابتةٍ يؤثِّرُ على الجلدِ سيؤدِّي على الفورِ إلى إثارةِ العضوِ النهائيِّ، لكنَّ هذهِ الإثارةَ تتناقصُ تدريجيًّا طالما استمرَّ التحفيز.
في الوقتِ نفسِهِ، تمرُّ النبضاتُ الحسيةُ ذاتُ الكثافةِ الثابتةِ على طولِ العصبِ منَ العضوِ النهائيِّ. تكونُ هذهِ النبضاتِ الحسيةِ متكررةً جدًّا في البداية، ولكنَّ تواتُرَها يتناقَصُ تدريجيًّا، كما أنَّ الإحساسَ في الدماغِ يتضاءلُ تدريجيًّا.
في وقتٍ لاحقٍ، وسَّعَ أدريان تحقيقاتِهِ إلى دراسةِ النبضاتِ الكهربائيةِ التي تسببُها المنبهاتُ التي منَ المحتملِ أنْ تسبِّبَ الألَمَ.
أمَّا "تشارلز سكوت شيرينجتون" فقدْ وُلِدَ في العاصمةِ البريطانيةِ "لندن" عامَ ألفٍ وثمانِمئةٍ وسبعةٍ وخمسينَ. كانَ والدُهُ مُحبًّا للفنِّ ومهتمًّا بالثقافة. فألحقَ ابنَهُ بمدرسةِ "إبسويتش" حيثُ كانَ يعملُ الشاعرُ الإنجليزيُّ الشهيرُ "توماس آش".
تعلقَ "شيرينجتون" بالشاعر؛ الذي علمَهُ حبَّ الحياةِ؛ والسفرَ. لأجلِ ذلكَ؛ التحقَ بكليةِ الجراحينَ الملكيينَ لإنقاذِ حياةِ البشر. كانَ يأملُ أنْ يدرسَ في "كامبريدج"، إلا أنَّ ظروفَ أسرتِهِ الماديةَ حالتْ بينَهُ وبينَ ذلكَ الأمر.
في عامِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وستةٍ وسبعين، بدأَ الشابُّ دراساتِهِ الطبيةَ في مستشفى سانت توماس، وفي عامِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وثمانيةٍ وسبعينَ اجتازَ الامتحانَ الأولَ للكليةِ الملكيةِ للجراحين، وبعدَ ذلكَ بعامٍ اجتازَ الاختبارَ الأساسيَّ لزمالةِ تلكَ الكلية. بعدَ إقامةٍ قصيرةٍ في إدنبرة، ذهبَ في عامِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وتسعةٍ وسبعينَ إلى كامبريدج كطالبٍ غيرِ جامعيٍّ يدرسُ علمَ وظائفِ الأعضاءِ تحتَ إشرافِ مايكل فوستر، وفي عامِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وثمانينَ التحقَ بكليةِ جونفيل وكايوس هناك.
في عامِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وواحدٍ وثمانينَ حضرَ مؤتمرًا طبيًّا في لندن ناقشَ أعمالَ مجموعةٍ منَ الباحثينَ حولَ الدراسةِ التجريبيةِ لوظائفِ الأعصابِ التي كانتْ تُجرى في إنجلترا وأماكنَ أُخرى في أوروبا. في هذا المؤتمر، نشأَ الجدلُ حولَ آثارِ استئصالِ أجزاءٍ منْ قشرةِ أدمغةِ الكلابِ والقرود. بعدَ ذلكَ، عمِلَ على هذهِ المشكلةِ في كامبريدج ونشَرَ ورقةً بحثيةً عنها عامَ ألفٍ وثمانِمئةٍ وأربعةٍ وثمانينَ. بهذهِ الطريقةِ تمَّ تعريفُ "شيرنجتون" في حقِّ العملِ في الطبِّ العصبيِّ الذي كرَّسَ لهُ حياتَهُ بعدَ ذلك.
في عامِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وثلاثةٍ وثمانينَ، أصبحَ معيدًا لعلمِ التشريحِ في كامبريدج تحتَ إشرافِ البروفيسور الشهير السير جورج همفري.
كانتْ سنَتا ألفٍ وثمانِمئةٍ وأربعةٍ وثمانينَ وألفٍ وثمانِمئةٍ وخمسةٍ وثمانينَ مليئتينِ بالأحداثِ بالنسبةِ لشيرينجتون، فخلالَ شتاءِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وأربعةٍ وثمانينَ حصلَ على شهادةِ الماجستير في الطبِّ النفسيِّ، وفي عامِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وخمسةٍ وثمانينَ حصلَ على درجةٍ علميةٍ في العلومِ الطبيعيةِ منْ كامبريدج بامتياز.
في عامِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وخمسةٍ وثمانينَ، ذهبَ شيرينجتون، كعضوٍ في لجنةِ جمعيةِ الأبحاثِ في الطبِّ، إلى إسبانيا لدراسةِ تفشِّي الكوليرا، وفي عامِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وستةٍ وثمانينَ زارَ منطقةَ البندقيةِ أيضًا للتحقيقِ في المرضِ نفسِه. مكثَ شيرينجتون معَ العالِمِ الألمانيِّ الشهيرِ "روبرت كوخ" لإجراءِ بحثٍ في علمِ الجراثيمِ لمدةِ عام، وفي عامِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وسبعةٍ وثمانينَ تمَّ تعيينُهُ محاضرًا في علمِ وظائفِ الأعضاءِ المنهجيِّ في مستشفى سانت توماس، لندن، كما تمَّ انتخابُه زميلًا في كامبريدج. في عامِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وواحدٍ وتسعينَ تمَّ تعيينُه خلفًا للسير فيكتور هورسلي، أستاذ ومشرف معهدِ براون للأبحاثِ الفسيولوجيةِ والباثولوجيةِ المتقدمةِ في لندن. في عامِ ألفٍ وثمانِمئةٍ وخمسةٍ وتسعينَ أصبح أستاذًا لعلمِ وظائفِ الأعضاءِ في جامعةِ ليفربول.
تمكَّنَ شيرينجتون منْ إثباتِ أنَّ درجةَ استثارةِ عضلةٍ ما تتناسبُ تناسُبًا عكسيًّا معَ درجةِ استثارةِ العضلاتِ ذاتِ الفعلِ المعاكسِ لها، ثمَّ أثبتَ علاقةَ النخاعِ الشوكيِّ بانقباضِ العضلاتِ واسترخائِها؛ وهوَ أمرٌ أسسَ فرعًا جديدًا في العلومِ يتعلقُ بدراسةِ الإشاراتِ العصبيةِ العضليةِ في الجسمِ البشري.
كانَ "شيرينجتون" رجلًا مُحبًّا للحياة؛ عاشَ حتى بلغَ منَ العمرِ أربعةً وتسعينَ عامًا قضاها بصحةٍ جيدة. لمْ يكنْ فقطْ عالمًا جيدًا، بل كان إنسانًا متميزًا أيضًا. فلطالما نادى بحقوقِ المرأةِ وشجعَ على التحاقِها بكليةِ الطبِّ في الجامعاتِ المختلفة. كما أهَّلَهُ اهتمامُهُ بالثقافةِ والتاريخِ والفنونِ لرئاسةِ متحفِ إبسويتش منْ عامِ ألفٍ وتسعِمئةٍ وأربعةٍ وأربعينَ وحتى وفاتِهِ عامَ ألفٍ وتسعِمئةٍ واثنينِ وخمسينَ.
في أيِّ وقتٍ منَ الأوقاتِ، يواجهُ نظامُنا العصبيُّ مهمةً ضخمةً للتحكُّمِ في الإشارات. يعملُ المخُّ كمركزِ قيادةٍ للجسمِ بأكملِهِ، وهوَ مكلَّفٌ بتوليدِ ومعالجةِ مجموعةٍ منَ الرسائلِ المختلفةِ المرسَلَةِ عبرَ الخلايا العصبيةِ التي تسمحُ لنا بالتحرُّكِ والتفكيرِ والاستجابةِ لأيِّ مُنبِّهاتٍ معينة. تعتمدُ إدارةُ هذهِ الشبكةِ الثابتةِ والمعقدةِ منَ الإشاراتِ على مبدأينِ أساسيينِ صاغَهُما كلٌّ منْ "شيرينجتون" و"أدريان".
قادتْ أبحاثُ "شيرينجتون" إلى فهمِ الكيفيةِ التي تقومُ منْ خلالِها الأعصابُ بتنسيقِ الحركةِ منْ خلالِ النظرِ إلى ردودِ الفعلِ البسيطة. على سبيلِ المثال، الطريقةُ التي يؤدي بها النقرُ الحادُّ على الركبةِ إلى اهتزازِ الساقِ تلقائيًّا ودونَ سيطرة.
فمنْ خلالِ الفحصِ الجادِّ لآلافِ المساراتِ الانعكاسيةِ في الحيواناتِ، أوضحَ شيرينجتون كيفَ تقودُ الأعصابُ عضلاتِ الأطرافِ للانقباضِ أوْ الاسترخاء. تنقبضُ العضلاتُ عندما يتمُّ تحفيزُها بنشاطٍ منْ خلالِ الإشاراتِ القادمةِ منَ الخلايا العصبية، بينما تسترخي عندما يتمُّ كبحُ الخلايا العصبيةِ التي تتحكمُ فيها. خلُصَ شيرينجتون إلى أنَّ التفاعُلَ بينَ إشارات الاستثارةِ هذهِ والإشاراتِ المثبطةِ المعاكسةِ ينسقُ بشكلٍ عامٍّ ويضبطُ أوضاعَ وحركاتِ الجسم، كما كشَفَ أيضًا أنَّ كلَّ خليةٍ عصبيةٍ قادرةٌ بطريقةٍ ما على تلخيصِ الآلافِ منَ الرسائلِ المتناقضةِ التي تتلقاها ودمجِها في ترتيبٍ واحدٍ محددٍ صدرَ في غضونِ مللي ثانية.
بعدَ أكثرَ منْ عَقدينِ منْ ملحوظاتِ شيرينجتون، استخدمَ إدغار أدريان تقنياتِ قياسٍ محسَّنةً بشكلٍ كبيرٍ لفكِّ شَفرةِ الشكلِ الذي يأخذُهُ هذا الأمرُ الصادرُ في كلِّ خليةٍ عصبية.
قامَ أدريان بتشريحِ عضلةِ صدرِ الضفادعِ واستبعادِ كلِّ العضلاتِ إلا مستقبِلًا واحدًا فقط يستجيبُ لمنبهٍ واحدٍ عبرَ حزمةٍ عصبيةٍ واحدة. وقامَ بتسجيلِ وتضخيمِ النبضاتِ الكهربائيةِ التي تمرُّ عبرَ هذهِ الأليافِ استجابةً للمسِ العضلاتِ أوْ شدِّها.
وعلى نحوٍ مثيرٍ للدهشةِ اكتشفَ أنَّ الموجاتِ المتفجرةَ منَ النبضاتِ التي يتمُّ تفريغُها على طولِ العصبِ هيَ دائمًا بالحجمِ نفسِه، بغضِّ النظرِ عنْ مدى قوةِ المنبه. ليستنتجَ أنَّ التنبيهَ الأقوى لا يؤدِّي إلا إلى زيادةِ عددِ النبضاتِ التي يتمُّ إنتاجُها كلَّ ثانية.
قادتْ أبحاثُ كلا الرجلينِ العلمَ في اتجاهٍ صحيح. إذْ عمَّقتْ فهمَنا للطريقةِ التي تعملُ بها أجسادُنا، وألقتِ الضوءَ على تلكَ العلاقةِ المعقدةِ بينَ الأعصابِ والعضلات.
عن الكتّاب
