حل لغز سعة الذاكرة، المفتاح الغامض للخلايا

الخلايا النجمية هي خلايا معروفة بشكل عام بمهام الصيانة في الجهاز العصبي. فبالإضافة إلى التخلص من الفضلات وتزويد الخلايا العصبية بالمواد المغذية وتنظيم تدفق الدم، تشكل هذه الخلايا وصلات ثلاثية الاتجاهات تسمى "المشابك العصبية الثلاثية"، حيث تتيح تفرعاتها الدقيقة التواصل بين الخلايا العصبية.

ويشبّه قائد الدراسة ليو كوزاتشكوف هذه الخلايا بـ "أخطبوط بملايين اللمسات". ويوضح أن كل لمسة تعمل كمعالج يلتف حول المشبك العصبي. تتواصل الخلايا النجمية بموجات الكالسيوم داخل الخلايا بدلاً من الإشارات الكهربائية، ويمكن لهذه الموجات أن تؤدي إلى نشر رسائل كيميائية.

ويوضح نموذج جديد للتعلم الآلي تم تطويره بالتعاون مع معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وأبحاث آي بي إم أن الخلايا النجمية يمكنها تنظيم الذاكرة من خلال تشكيل شبكات معلومات معقدة بين الخلايا العصبية. ووفقًا لهذا النموذج، يمكن لكل خلية نجمية أن تتصل بآلاف من نقاط الاشتباك العصبي، مما يفسر قدرة الدماغ الكبيرة على التذكر.

يُقترح أن تعمل الخلايا النجمية ليس فقط كخلية واحدة، بل كوحدات حسابية مستقلة مع كل تفرع منها. وهذا يعني المزيد من تخزين الذاكرة بعدد أقل من الخلايا العصبية ونظام أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

يقول البروفيسور موريزيو دي بيتا من معهد أبحاث كريمبيل في تورنتو إن النموذج مبني على أسس بيولوجية، لكنه يذكر أن العمليات في الوقت الحقيقي في الدماغ البشري لا يمكن رصدها بشكل كامل. وعلى الرغم من أن النموذج واعد، إلا أن التحقق التجريبي غير ممكن بعد.

ومع ذلك، قد يقدم هذا النموذج أساليب جديدة في علاج الأمراض العصبية مثل مرض الزهايمر. يشير كوزاتشكوف إلى أنه يمكن نمذجة اتصالات الخلايا النجمية بدقة ويمكنها استعادة وظائف الذاكرة المفقودة.