التغيرات الفسيولوجية في الجهاز العصبي والمعرفي

التغيرات الفسيولوجية في الجهاز العصبي:

يشمل الجهاز العصبي الجهاز العصبي المركزي والجهاز العصبي المحيطي. حيث يشمل الجهاز العصبي المركزي الدماغ والنخاع الشوكي، وهو مسؤول عن جميع وظائف الجسم. كما يشمل الجهاز العصبي المحيطي كلاً من الأعصاب اللاإرادية والجسدية وهو مسؤول عن نقل النبضات من وإلى الجهاز العصبي المركزي.

ترتبط قدرة البشر على إنتاج سلوكيات تفوق بكثير تلك التي لدى الحيوانات الأخرى ارتباطًا مباشرًا بالقدرات المعقدة للجهاز العصبي المركزي والاتصالات العصبية الداخلية وعلى مدار العقدين الماضيين، مكّن التقدم التكنولوجي علماء الأعصاب من تحسين فهمهم بشكل كبير للتغيرات الجزيئية في الجهاز العصبي مع مرور الوقت.

يتم تنسيق تطوير الجهاز العصبي المركزي من خلال التأثيرات الجوهرية التي تنطوي على التداخل الزماني والمكاني للصلات المشبكية مع العمليات الجينية، جنبًا إلى جنب مع العوامل الخارجية أو البيئية. في البداية، يعتمد تطوير الجهاز العصبي المركزي على الاتصالات الدقيقة المتكونة بين أنواع معينة من الخلايا العصبية ويبدأ بتجنيد الخلايا التي تشكل الصفيحة العصبية، والتي تؤدي إلى ظهور الأنبوب العصبي ثم تمايز مناطق الدماغ. كما يبدأ التغييرات في الجهاز العصبي على فترات حرجة  أو الأوقات التي تكون فيها مناطق مختلفة من الدماغ حساسة للتغيير وتحدث عبر فترة الحياة.

متى تبدأ تغيرات تطور الجهاز العصبي؟

يُعتقد أن كل منطقة في الدماغ تمر بفترات حرجة أو حساسة في أعمار مختلفة، كما تحدث إحدى أكثر الفترات أهمية في تطور الجهاز العصبي المركزي منذ الولادة وحتى عمر سنة واحدة. خلال هذه الفترة، عندما يكون النظام أكثر عرضة للتغيير، قد تؤثر الاختلافات الجوهرية والخارجية على الجهاز العصبي من الناحية الهيكلية والوظيفية.

يبدأ تمايز الخلايا في الجهاز العصبي خلال الفترة الجنينية ويستمر في جميع أعمار البالغين، حيث إن تطور الجهاز العصبي أثناء حياة البويضات يتضمن الإفراط في إنتاج الخلايا الدبقية والخلايا العصبية التي تموت بعد أن تصبح غير مفيدة، كما تشمل التغييرات التنموية الإضافية التي لوحظت في الجهاز العصبي زيادة تكوّن النخاع داخل الدماغ وزيادة حجم الخلايا العصبية. من الممكن أن نصف حجم دماغ الشخص البالغ خلال السنة الأولى من العمر، كما قد ينشأ التطور العصبي، لا سيما في القشرة الدماغية الموثق في وقت مبكر من التطور ومن المتطلبات البيئية والحاجة إلى حل المشكلات (المهام).

وبالتالي، يمكن للتجارب تغيير الشبكات العصبية وتؤدي التجارب الأكثر تعقيدًا إلى زيادة تعقيد الهياكل العصبية. في حين أيد الباحثون منذ فترة طويلة فرضية أن تدهور الجهاز العصبي يبدأ بشكل عام بعد سن 30 عامًا، كما تشير الدراسات الحديثة إلى أن البالغين، حتى كبار السن يمكنهم تكوين روابط عصبية جديدة وتنمية خلايا عصبية جديدة كنتيجة للتعلم والتدريب.

اعتقد الباحثون والأطباء أن التغيرات الهيكلية لدى كبار السن، مثل انخفاض أعداد الخلايا القشرية النخاعية والتثبيط داخل القشرة والتحلل العصبي في المراكز في الجهاز العصبي المركزي، وخاصة المخيخ والعقد القاعدية كانت حتمية، حيث كانت نتيجة التغيرات السلبية الناجمة عن الشيخوخة أو علم الأمراض. بدلاً من ذلك، اقترح هؤلاء الباحثون وجود علاقة مباشرة بين تعلم مهمة جديدة والتلاعب والتغييرات الهيكلية في المادة الرمادية.

أظهرت إعادة فحص فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي بعد 3 أشهر من عدم التدريب، أن الأشخاص لم يعدوا يظهرون نفس التغييرات الهيكلية التي حدثت أثناء تدريب المشعوذ، كما أن فقدان الخلايا العصبية في المراكز التي تتحكم في المعلومات الحسية والذاكرة طويلة المدى والتفكير المجرد وتنسيق المعلومات الحسية يؤثر سلبًا على الوظيفة.

بالنسبة لبعض الأفراد، قد لا يكون لذلك آثار مهمة، بالنسبة للآخرين تؤدي تغييرات الجهاز العصبي المركزي إلى خسائر وظيفية خطيرة. كما قد تلعب التغييرات في الجهاز العصبي المركزي، بما في ذلك التحولات العصبية المتغيرة والكفاءة المنخفضة في التسلسل الزمني لتآزر العضلات، دورًا في عدم استقرار الوضع والإحساس بضعف ويمكن أن تؤدي هذه التغييرات معًا إلى السقوط.

التغيرات الفسيولوجية في الجهاز المعرفي:

يمكن تعريف الإدراك على أنه الوعي والإدراك والاستدلال والحكم.حيث يتضمن التطور المعرفي مراحل من الإدراك والعمل والانتباه وحل المشكلات والذاكرة والتخيل العقلي. كما قد يُشار إلى الإجراء من منظور العلاج الطبيعي أو المهني، بالحركة (الحركات) الوظيفية ويدمج جميع العمليات لأداء مهمة محددة بنجاح.

كان جان بياجيه، أحد أشهر العلماء في علم النفس التنموي في القرن العشرين مهتمًا بشكل خاص بكيفية تأثير النظم البيولوجية على ما “يعرفه” الأفراد. حيث تختلف عن تلك الخاصة بالأطفال الأكبر سنًا كما يتضح من الاختلافات في الردود بينهم على نفس الأسئلة.

اقترح بياجيه أن التطور المعرفي قد تحرك في تقدم خطي يشبه المرحلة، كل مرحلة منها تتضمن مخططات مختلفة جذريًا  واقترح أربع مراحل من التطور المعرفي، تم تحديدها على أنها الحالة الحسية (خيالية)، قبل الجراحة (الطفل الصغير والطفولة المبكرة)، التشغيل الملموس (الطفولة والمراهقة المبكرة) والتشغيل الرسمي (المراهقة والبلوغ).

ركزت نظرية بياجيه للتطور المعرفي حول كيفية تكيف البشر داخل البيئة وكيف يتم التحكم في هذه التكيفات أو السلوكيات. كما افترض أن التحكم السلوكي يتم التوسط فيه من خلال المخططات أو الخطط التي يتم إنشاؤها مركزيًا، كما توفر هذه المخططات تمثيلًا للعالم في محاولة لصياغة خطة عمل. عند الولادة، يتم تنظيم مخططات الأطفال المبكرة حول الانعكاسات التي يتم تعديلها عندما يتكيف الطفل مع الرقصات والقيود البيئية.

اقترح بياجيه أن التكيفات تحدث من خلال عمليتين: الاستيعاب والتكيف. حيث يعرّف الاستيعاب بأنه عملية تغيير البيئة حول الهياكل المعرفية، مثال على الاستيعاب هو عندما يتم تحويل الرضيع، الذي يرضع من الثدي في البداية إلى الرضاعة الصناعية.

نموذج واحد، يسمى (neuroconstructivism)، يدمج القيود والقدرات الجوهرية للجهاز العصبي المركزي على المستوى الخلوي الأساسي مع التأثيرات الخارجية التي تنطوي على التجارب البيئية والتفاعلاتـ كما إن إعادة الاستجابة المباشرة للتغيرات الهيكلية في النظام المعرفي جزء لا يتجزأ من البنائية العصبية هو مفهوم الرضيع على أنه تفاعلي، على عكس تصور العقليين الأكثر تقليدية عن الطفل على أنه سلبي.

تختلف التجارب التي ينخرط فيها الأطفال الرضع من خلال العمليات التي تنطوي على المنافسة والتعاون، قد تؤدي العمليات التي يتم التلاعب بها أثناء التطوير إلى مسارات مختلفة للتنمية يتم من خلالها تحقيق النتيجة أو السلوك. وعلى الرغم من التباين في مسارات النمو الفردية، فإن النتيجة السلوكية غالبًا ما تكون متشابهة.

يُزعم أن هذا النموذج قابل للتطبيق على التطور النموذجي وغير النموذجي وكذلك الأنظمة الناضجة والشيخوخة. في المقابل، في حين أن العمليات والتفاعلات بين القيود التفاعلية المتعددة (البيولوجية والبيئية) قد تكون متشابهة غير نمطية وغير نمطية في تطوير النظم، قد تختلف القيود. وبالتالي، قد تكون النتيجة أو السلوك الناشئ مختلفة.

أهمية معالجة واختبار المعلومات في النظام المعرفي:

تدعم النظريات الحالية المفهوم القائل بأن نظام المعرفة يدمج المدخلات متعددة الوسائط لمعالجة المعلومات وتفسيرها وتخزينها واستردادها كآلية لمعالجة المعلومات وحل المشكلات، كما يتم قياسه بشكل مباشر ولكن يجب الاستدلال عليه من التغييرات التي لوحظت عبر أنظمة متعددة.

تُعد معالجة المعلومات، التي تُعرَّف على أنها القدرة على التفكير في موقف إنساني، عاملاً حاسمًا يجب اختباره داخل النظام المعرفي. في البداية، لا يمكن للرضع والأطفال الصغار التعرف على الإشارات أو المعلومات المفصلة ذات الصلة للتخزين. ونظرًا لأن أنظمة الأطفال النامية تصبح أكثر مهارة في دمج المعلومات من أنظمة متعددة وأكثر كفاءة في معالجة المعلومات، فإنها تبدأ في معالجة المعلومات ذات الصلة بشكل أكثر فعالية. وبالتالي، لا يجوز للرضع والأطفال الصغار استخدام المعلومات أو تفسيرها بكفاءة مثل الأطفال الأكبر سنًا.

غالبًا ما يتم الكشف عن التغييرات في الوظيفة المعرفية أثناء المهام التي تتطلب معالجة واسترجاع الذاكرة المعرفية أو الحركية، تشمل عواقب الشيخوخة بطء معالجة المعلومات وزيادة الوقت اللازم لأداء المهارات الحركية. وعلى الرغم من أن التعلم قد يستغرق وقتًا أطول لدى كبار السن، فبمجرد تعلم السلوك، يكون الاستبقاء مشابهًا للأفراد الأصغر سنًا.

من الأهمية بمكان بالنسبة لكبار السن تأخر أداء المهام طويلة الأمد مثل قيادة السيارة، مما قد يكون له عواقب وخيمة على السائق أو الركاب أو غيرهم في الجوار المباشر للسيارة.

تشكل التأخيرات في المعالجة وتنفيذ المهام مخاطر على كبار السن أو الأفراد الذين يعانون من عيوب في الجهاز العصبي المركزي وقد تؤثر على مستوى استقلالية الفرد ونوعية الحياة. لا يمكن التنبؤ به، تشمل أوجه القصور المعرفية التي يتم ملاحظتها بشكل متكرر عند كبار السن استرجاع الكلمات والتذكر وتنفيذ المهام المزدوجة والأنشطة التي تتضمن المعالجة السريعة أو الذاكرة العاملة.