الاعتراض الداخلي: الإحساس الخفي بما تشعر به في الداخل
تقوم أبواب خلية Liberles برسم خرائط للطرق السريعة للمعلومات الغامضة. لكن الطرق السريعة تحتاج إلى منحدرات حتى تدخل الإشارات. لسنوات عديدة، كان أحد أكبر الألغاز في علم الأحياء العصبي هو المسار الجزيئي لحاسة اللمس لدينا. في مكان ما، كان هناك شيء ما في أجسادنا يحول القوة الجسدية إلى إشارة كهربائية يمكن للجهاز العصبي فهمها. ولكن لا أحد يعرف كيف. يتطلب حل هذا اللغز وجود عالم مستعد للوثوق بحدسه عندما لا تتمكن البيانات من إظهار الطريق. نشأ أرديم باتابوتيان في لبنان وفر من الحرب الأهلية في البلاد عندما كان في الثامنة عشرة من عمره، وهبط في لوس أنجلوس، حيث كان يوصل البيتزا ويكتب الأبراج لصحيفة محلية قبل أن يقع في حب العلوم في جامعة كاليفورنيا. وفي التسعينيات، عندما كان باحثًا في مرحلة ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا بسان فرانسيسكو، أصبح مفتونًا بحاسة اللمس لدينا، وهي آخر الحواس الخمس الرئيسية التي لم يتم فهمها بعد على المستوى الجزيئي. إشارة تمدد الرئة التي تحملها الخلايا العصبية المبهمة في ليبرلز إلى الدماغ؟ ولم يكتشف أحد قط كيف بدأت هذه الإشارة. “كيف تشعر باحتضان من تحب؟ وكيف تميز أصابعك نسيج الشعر عن الآخر؟” يدعونا باتابوتيان إلى التساؤل في محاضرته عن جائزة نوبل لعام 2021. المشكلة: معظم الاتصالات الخلوية تعمل من خلال الكيمياء. لكن القوة الميكانيكية لا توفر أي جزيء يمكن ربطه. كيف يترجم الجسم الضغط الجسدي إلى اللغة الكهروكيميائية التي تتحدثها الخلايا العصبية؟ عرف العلماء أن الإجابة يجب أن تكون قناة أيونية – بوابة بروتينية مدمجة في أغشية الخلايا تفتح للسماح للجسيمات المشحونة كهربائيًا بالدخول إلى الخلية. لكن تبين أن تعقب الشخص المسؤول عن اللمس أمر صعب للغاية. يبلغ حجم القنوات الأيونية جزءًا من مائة ألف من حجم الخلية، وهي غير مرئية للمجاهر العادية. والأسوأ من ذلك أنهم لا يشبهون بعضهم البعض. لا يمكنك التعرف على واحد من خلال شكله أو تسلسل الأحماض الأمينية. حتى مع وجود واحدة أمامك مباشرةً، لا شيء سيخبرك بوجودها. وفي سكريبس، حيث يعمل الآن، قرر باتابوتيان تجربة نهج غير عادي. كان يحاول العثور على الخلايا التي تظهر حساسية للمس وتدمير مخططها الجيني الداخلي جينًا تلو الآخر، بحثًا عن الحركة التي من شأنها أن تجعل الخلية مخدرة. لقد كان الأمر شاقًا ومكلفًا وربما طريقًا مسدودًا. يقول: “لقد سخر منا الكثير من الناس”. وبعد مرور عامين، أنهى برتراند كوستي، مساعد باتابوتيان، نصف موعده في مرحلة ما بعد الدكتوراه دون أي نتائج. قال باتابوتيان: 30 جينة أخرى، ومن ثم نقرر هل سنستمر أم لا. أخبرني باتابوتيان أن ما دفعهم إلى الاستمرار هو الحدس المستنيرة. “كلما اكتسبت المزيد من الخبرة، يكون لديك إحساس بما سينجح وما لن ينجح. في بعض الأحيان لا تستطيع البيانات الإجابة على سؤال متى تتوقف أو متى تستمر. يجب أن تكون هناك عملية أخرى. إذا بدأت في الثقة بها، فإنها تمنحك وسيلة للاستمرار. ” قام كوستي بإخراج الجين المرشح 72. الخط الثابت. لقد أصبحت الخلية مخدرة. لقد وجدوها – الآلية الكامنة وراء شيء تشعر به كل يوم. وقاموا بتسمية البروتين الذي حددوه بيزو، من الكلمة اليونانية بيزي، والتي تعني الضغط. هناك نوعان مختلفان، PIEZO1 وPIEZO2، كل منهما مسؤول عن استشعار أنواع مختلفة من الضغط في الجسم. إنها أنيقة في تصميمها، حيث تحتوي على أكثر من 2500 من الأحماض الأمينية مطوية في بوابة ثلاثية الشفرات على شكل مروحة مدمجة في أغشية الخلايا. عندما يمد الضغط الغشاء، تفتح البوابة وتتدفق الأيونات المشحونة كهربائيًا من خلالها، مما يترجم الضغط الجسدي إلى إشارة كهربائية يمكن للدماغ فهمها، كل ذلك خلال أجزاء من الثانية. يصف باتابوتيان الاكتشاف العلمي بالحلم الذي ينجو من الواقع. حصل على جائزة نوبل في الطب لعام 2021 لاكتشافه مادة PIEZO، وتقاسم الجائزة مع ديفيد جوليوس من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو لعمله على كيفية استشعار الخلايا لدرجة الحرارة. والآن يجد الباحثون بروتينات PIEZO في كل مكان، كالجلد، والأعضاء، والأوعية الدموية، وحتى خلايا الدم الحمراء، حيث تساعد الخلايا على الضغط عبر الشعيرات الدموية الضيقة. إنها الطريقة التي يعرف بها دماغك مكان يدك في الفضاء دون النظر إليها، وهو ما يسمى باستقبال الحس العميق. وهي موجودة في النباتات أيضًا، مما يمكّن الجذور من استشعار الضغط أثناء انغماسها في الأرض.
تم النشر: 2026-06-12 10:00:00
مصدر: www.technologyreview.com
