تمكن خبراء من روسيا وبريطانيا من صنع نوذج حاسوبي لنمو النهايات العصبية، يساعد علماء الأعصاب في ترميم النخاع الشوكي بعد إصابات العمود الفقري.

وقال رومان بوريسيوك من معهد مسائل الرياضيات الحيوية التابع للأكاديمية الروسية للعلوم: "لقد توصلنا إلى طريقة افتراضية تسمح لنا دراسة تفاصيل تشكل الروابط بين الخلايا العصبية، والعوامل التي تؤثر على نمو النهايات العصبية. وهذا النموذج الحاسوبي سيساعدنا أيضا على فهم مبادئ تجدد (ترميم) المحاور العصبية التالفة في الحبل الشوكي".

وحقق العلماء في السنوات الـ 10 الأخيرة تقدما ملحوظا في هذا المجال بعد أن تمكنوا من استعادة جزئية لحركة أطراف فئران التجارب بعد تضرر العمود الفقري لديها، وذلك باستخدام التحفيز "الصدمات" الكهربائي للجزء التالف من الحبل الشوكي أو بحقن الخلايا الجذعية فيها.

لكن المشكلة تبقى في أن هذه القوارض لم تعد قادرة على السيطرة الكاملة على أطرافها، وأصبح بإمكانها تأدية الحركات اللاإرادية فقط ولا تستطيع السيطرة على التحركات الإرادية. ويرجع ذلك إلى أن تلك الطريقة في معالجة الحبل الشوكي لم تؤد لاستعادة المحاور القشرية (النهايات العصبية) التي تربط مراكز الحركة في الدماغ مع الحبل الشوكي.

لذلك اقترح علماء الرياضيات الروس طريقة لتسريع فهم آلية ترميم الحزم العصبية، عن طريق إنشاء تناظرية حاسوبية كاملة لآلية نمو النهايات العصبية في النخاع الشوكي لدى الضفادع الشرغوفية في فترة نموها لتصل إلى حجمها الطبيعي.  

واكتشف الباحثون أثناء إنشاء هذا النموذج ظاهرة مثيرة للاهتمام، ترسم الآلية الصحيحة لنمو نظام الاتصالات العصبية في النموذج الافتراضي بنفس الشكل الذي نمت فيه الخلايا لدى شرغوف الضفدع، والتي مكنته من استخدام عضلاته في كل جانب وجعلته يتمكن من السباحة.

ويؤكد العلماء أن هذه الدراسة لمجموعة العلاقات بين الخلايا العصبية ستساعد على فهم ما يحدث في الجهاز العصبي البشري عند بدء الحركة، وهذا مهم جدا لعلاج أحد أشكال مرض باركنسون الذي يعاني أصحابه من صعوبات مع بداية كل تحرك.