حتما برای شما هم پیش آمده که هنگام بازکردن برنامه ای در رایانه با پیغام خطا مواجه شده باشید. این پیغام به شما می گوید یک برنامه درست عمل نمی کند و اشکالی به وجود آمده است. در اینجا یک سامانه مرکزی در رایانه اشکالات را ردیابی کرده و اطلاع می دهد. اما چه چیزی در مغز به نورون ها می گوید که خوب عمل می کنند یا نه؟ آیا سامانه ای مرکزی در مغز برای بیان عملکرد طبیعی به نورون ها وجود دارد؟

گروهی از دانشمندان دانشگاه میسوری به سرپرستی دیوید شولتز، استاد علوم طبیعی با استفاده از میکروسکوپی خاص تلاش کردند به این سوال پاسخ دهند.

این مطالعه بر اساس پژوهش های قبلی آزمایشگاه دکتر شولتز در ارتباط با سنجش نورون ها در خرچنگ ها طراحی و انجام شد. پژوهشگران در آن مطالعات، سامانه عصبی خرچنگ را به طور کامل از کار انداختند و سلول های عصبی از ارتباطات طبیعی و فعالیت و واکنش شیمیایی طبیعی محروم ماندند. سپس یک پالس الکتریکی مصنوعی به هسته سلول عصبی اضافه شد.

دیوید شولتز می گوید: «ما این سلول های عصبی محروم شده را با استفاده از پردازش های رایانه ای با ایجاد پالس الکتریکی طبیعی فریب دادیم تا گمان کنند به صورت طبیعی فعالیت می کنند. نتیجه جالب بود، تغییرات خیلی جزئی در این سلول ها رخ داد که در نتیجه نشان می داد سلول ها فکر می کردند همه چیز مانند قبل است.»

این یافته بسیار جالب است زیرا بدن ما سامانه کنترل مرکزی ندارد که به تک تک نورون ها بازخورد دهد که آیا آنها به صورت طبیعی کار می کنند یا نه. بنابراین سلول های عصبی به سیگنال های الکتریکی خودشان اتکا می کنند تا به فعالیت طبیعی ادامه دهند.

بدون این سیگنال های الکتریکی، سلول نمی تواند مشخص کند که آیا به صورت درست و طبیعی فعالیت می کند یا نه و این می تواند منجر به تغییراتی شود که در نهایت موجب بروز مشکلاتی مثل اسپاسم ها یا تشنج ها شود. دانشمندان با مطالعه عملکرد نورون ها زیر میکروسکوپ دریافتند سیگنال الکتریکی یا ولتاژ خود نورون می تواند بیانگر کارکرد طبیعی نورون باشد. این یعنی اگر این ولتاژ نباشد، هیچ چیز کار نمی کند.

سلول های عصبی، به ویژه سلول هایی که در راه رفتن، تنفس و جویدن نقش دارند، می توانند با تغییرات بدن سازگار شوند اما هرگز کار خود را متوقف نمی کنند؛ مگر این که آسیبی کشنده و مهلک وجود داشته باشد.

با وجود این که چه سیگنال هایی سلول های عصبی را فعال نگه می دارد هنوز شناخته و بررسی نشده است. اما در مطالعات جدید، دانشمندان دانشگاه میسوری متوجه شده اند سیگنال ها و پالس های سلول های عصبی می تواند نشانگر این باشد که سلول عصبی به طور طبیعی کار می کند و چنانچه این سیگنال وجود نداشته باشد، به معنای این است که هیچ چیز کار نمی کند.

برای افرادی که از بیماری های نورولوژیکی مختلف مانند ام اس، صرع یا آسیب های نخاعی رنج می برند، این یافته می تواند شیوه های درمان برای کم یا حذف کردن چنین نشانه هایی را تحت تاثیر قرار داده و کمک کننده باشد. در حالی که هنوز هیچ درمانی برای بیماران با آسیب های نخاعی وجود ندارد، محققان معتقدند براساس این یافته ها پزشکان می توانند به شیوه ای عمل کنند تا سلول های عصبی گمان کنند هنوز همه چیز به طور طبیعی کار می کند.