كشف فريق من الباحثين في جامعة “جونز هوبكنز” عن تفاصيل جديدة ومثيرة حول كيفية تمكن خلايا “بوركينجي” (Purkinje cells) الموجودة في المخيخ من الحركات المعقدة خلال عملية التعلم من التجربة والخطأ، حيث يساعد كل خطأ يَحدُث أثناء الممارسة على تحسين المخيخ لتحسين التنسيق الحركي الدقيق.
حيث يصف البيان الصحفي “فك شفرة آلة تعلم الدماغ” الذي صدر في الـ3 من مايو 2018، حول أحدث الأبحاث عن خلايا بوركينجي التي أُجرِيت في جامعة “جونز هوبكنز” -المخيخ بأنه “آلة تعليمية” داخل الدماغ في الثدييات. وتُظهِر أحدث دراساتهم على القرود أن خلايا “بوروكنجي” تقوم بتوقعات وتعلم كيفية إتقان المهام المعقدة عن طريق تصحيح الأخطاء الصغيرة باستمرار، ومع الممارسة تنخفض الأخطاء وتزيد الدقة.
وكمثال رياضي على إتقان ذلك: عندما تتعلم تسديد كرة السلة، عادةً ما يخطئ الناس عدة مرات قبل أن يحصلوا على تسديدة واحدة خلال السلة. مع تحرك الذراع، يقوم المخيخ بتنبؤات حول نتائج هذا الفعل. عندما لا يتطابق التنبؤ مع الواقع -أي لا يتم تسديد الكرة في السلة- يتلقى المخيخ ردود فعل من العينين والذراع للتعلم من الخطأ. هذا التعلم المعتمد على التجربه من الخطأ ينتج عنه تحسينات تدريجية في الأداء. تحدث نفس عملية تعلم المخيخ في التجربة والخطأ في كل رياضة وتساعد على تفسير لماذا الممارسة سبب في إن نقوم بالشيء بمثالية في نهاية الأمر.
ووفقًا لأحدث الأبحاث التي أُجرِيت في جامعة “جونز هوبكنز” تتواصل خلايا “بوركينيجي” عبر نوعين من الإشارات الكهربائية يُطلَق عليها “التشعب البسيط” و”التشعب المعقد”. ويعكس التشعب البسيط التوقعات التي تحققها خلايا “بوركينجي” حول الحركات المثلي. ويعكس التشعب المعقد المعلومات التي تم إرسالها مرة أخرى إلى مجموعة من خلايا “بوركينجي” لإعلامهم إذا كان هناك خطأ في التنبؤ أو إذا كان توقيت وسرعة الحركة دقيقًا. وقال “شادمير” في بيان: «يمكنك أن تفكر في التشعب البسيط، مثل: الطالب “الذي يقوم بالتنبؤ، والتشعب المعقد، مثل: المعلم الذي يقدم ردود الفعل».
وأيضًا يعد إتقان مهارة “الكتابة باللمس” دون النظر إلى لوحة المفاتيح مثالًا يوميًا على التعلم القائم على الخلية “بوركينيجي” من التجربة والخطأ، مع الممارسة ستتعلم أصابعك بشكل ضمني أين تقع جميع المفاتيح ويمكنك إتقان الكتابة لأعلى من 40 كلمة في الدقيقة.
إذا حدث ضرر بالهيكل أو الربط الوظيفي للمخيخ، يمكن ذلك أن يؤثر تأثيرًا كبيرًا على قدرة الشخص على تنسيق الحركات الحركية وتسييرها بطريقة مرنة. عادة ما ينتج عن الأمراض التي تصيب المخيخ أشكالا مختلفة من الترنح والخلل. قد يكون أحد التطبيقات المحتملة لأحدث بحث لجامعة “جونز هوبكنز” عن خلايا “بوركينيجي” وعملية المخيخ في تعلم التجربة والخطأ هو تطوير طرق أكثر دقة لتشخيص تشوهات المخيخ.
كتابة: يارا عبدالوهاب
مراجعة: محمود وحيد
تصميم: عبده سعد
تحرير: اسلام حمدي
