مسارات دوبامينية

المسارات الدوبامينية هي مجموعة من المسارات المكونة من ألياف عصبية في الدماغ، والتي تقوم باصطناع وإطلاق الناقل العصبي دوبامين. يطلق على العصبونات في هذه المسارات اسم العصبونات الدوبامينية، والتي تتميز بأن لها محاور تمتد على طول المسار. تقوم أجسام الخلايا العصبية بإنتاج الإنزيمات التي تساعد في إنتاج الدوبامين، والتي تنتقل عبر ألياف الإسقاط العصبية إلى وجهتها المشبكية، حيث يتحرر ويطلق أغلب الدوبامين. يتولد الدوبامين عادة في منطقة المادة السوداء داخل الدماغ، والتي تسمى بذلك بسبب وجود الميلانين، المادة الصباغية السوداء.

تلعب المسارات الدوبامينية دوراً في العديد من الوظائف، مثل الوظائف التنفيذية والتعلّم، بالإضافة إلى التحكم بنظام المكافأة والتحفيز. يؤدي حدوث خلل في إحدى مكونات هذه المسارات إلى الإصابة بعدد من الأمراض والعلات العصبية مثل مرض باركنسون، واضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط، والإدمان، ومتلازمة تململ الساقين.Shiyi Guo, Jinsha Huang, Haiyang Jiang, Chao Han, Jie Li, Xiaoyun Xu, Guoxin Zhang, Zhicheng Lin, Nian Xiong, and Tao Wang Restless Legs Syndrome: From Pathophysiology to Clinical Diagnosis and Management Front. Aging Neurosci. 2017; 9: 171.
Published online 2017 Jun 2. doi: 10.3389/fnagi.2017.00171; PMCID PMC5454050؛  

 الوظيفة 

 النظام الوسطي القشري الطرفي 
يشير النظام الوسطي القشري الطرفي (الدائرة الوسطية القشرية الطرفية) إلى كلا المسارين الوسطي القشري والوسطي الطرفي. ينشأ كلا المسارين في المنطقة السقفية البطنية الواقعة في الدماغ المتوسط. من خلال اتصالات منفصلة مع القشرة أمام الجبهية (المسار الوسطي القشري) والمخطط البطني (المسار الوسطي الطرفي)، يلعب الإسقاط الوسطي القشري الطرفي دورًا مهمًا في التعلم، والدافع، والمكافأة، والذاكرة، والحركة. وقد أظهرت مستقبلات الدوبامين الفرعية D1 و D2 وظائف تكميلية في الإسقاط الوسطي القشري الطرفي، حيث تسهل التعلم استجابةً للتغذية الراجعة الإيجابية والسلبية. يرتبط كلا مساري النظام الوسطي القشري الطرفي باضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط، والفصام، والإدمان.

 المسار الوسطي القشري 
يمتد المسار الوسطي القشري من المنطقة السقفية البطنية إلى القشرة أمام الجبهية (المنطقة السقفية البطنية ← القشرة أمام الجبهية). يشارك هذا المسار في الإدراك وتنظيم الوظائف التنفيذية (مثل الانتباه، والذاكرة العاملة، والتحكم التثبيطي، والتخطيط، وغيرها). تُشكّل هذه الدائرة العصبية المعقدة مسارًا اتصاليًا حيويًا داخل الدماغ، حيث تُسهّل نقل الدوبامين، وهو ناقل عصبي مرتبط بالمكافأة والدافع والتحكم الإدراكي. تعتمد القشرة أمام الجبهية، بوصفها مركزًا رئيسيًا للوظائف التنفيذية، على المدخلات من المسار الوسطي القشري لضبط العمليات الإدراكية الضرورية للسلوك الموجه بالهدف واتخاذ القرارات. ارتبط اختلال تنظيم العَصَبونات في هذا المسار باضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط.

 المسار الوسطي الطرفي 
يُعرف المسار الوسطي الطرفي بمسار المكافأة، ويمتد من المنطقة السقفية البطنية إلى المخطط البطني (المنطقة السقفية البطنية ← المخطط البطني (النواة المتكئة والحدبة الشمية)). عند توقع مكافأة، يزداد معدل إطلاق العَصَبونات الدوبامينية في المسار الوسطي الطرفي. يشارك هذا المسار في الأهمية الحافزية، والدافع، والتعلم التعزيزي، والخوف، وعمليات إدراكية أخرى. في الدراسات الحيوانية، يؤدي استنفاد الدوبامين في هذا المسار أو إصابات موقعه الأصلي إلى تقليل مدى استعداد الحيوان لبذل الجهد للحصول على مكافأة (مثل عدد مرات الضغط على الرافعة للحصول على النيكوتين أو الوقت المخصص للبحث عن الطعام). لا تزال الأبحاث جارية لتحديد دور المسار الوسطي الطرفي في إدراك المتعة.

 المسار السوداوي المخططي 
يشارك المسار السوداوي المخططي في السلوكيات المتعلقة بالحركة والدافع. يلعب انتقال العَصَبونات الدوبامينية إلى المخطط الظهري دورًا خاصًا في المكافأة والدافع، بينما تتأثر الحركة بانتقال هذه العَصَبونات إلى المادة السوداء. يرتبط هذا المسار بحالات مثل داء هنتنغتون، وداء باركنسون، واضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط، والفصام، ومتلازمة توريت. حيث تتأثر الأمراض الثلاثة الأولى بالوظيفة الحركية، بينما يتأثر اضطراب نقص الانتباه والفصام بوظائف المكافأة والدافع. ينظّم هذا المسار أيضًا أنماط التعلم المرتبطة به مثل التكييف الكلاسيكي والتكييف الإجرائي.

 المسار الأحدوبي القمعي 
ينقل المسار الأحدوبي القمعي الدوبامين من الوطاء (تحت المهاد) إلى الغدة النخامية. تلعب هذه الدائرة العصبية دورًا محوريًا في تنظيم التوازن الهرموني، وتحديدًا في ضبط إفراز البرولاكتين من الغدة النخامية المسؤول عن إنتاج حليب الثدي لدى الإناث. يعد فرط برولاكتين الدم حالة مرتبطة بهذا المسار تنتج عن الإفراط في إنتاج البرولاكتين، وهي شائعة أثناء الحمل. بعد الولادة، يستأنف المسار الأحدوبي القمعي دوره في تنظيم مستويات البرولاكتين. حيث يسهم انخفاض مستويات الإستروجين في فترة النفاس في استعادة التثبيط الدوباميني، مما يمنع استمرار فرط برولاكتين الدم لدى غير الحوامل وغير المرضعات.

 الحلقة القشرية - العقد القاعدية المهادية القشرية  (CBGTC) 
تشكل المسارات الدوبامينية التي تمتد من الجزء المكتنز من المادة السوداء (SNc) والمنطقة السقفية البطنية (VTA)  إلى المخطط (المسار السوداوي المخططي والمسار الوسطي الطرفي على التوالي) أحد مكونات سلسلة المسارات المعروفة باسم الحلقة القشرية (العقد القاعدية المهادية القشرية). يتكون المكون السوداوي المخططي للحلقة من الجزء المكتنز من المادة السوداء (SNc)، والتي تُنشئ مسارات مثبطة ومثيرة تمتد من المخطط إلى الكرة الشاحبة، قبل أن تتجه إلى المهاد، أو إلى النواة تحت المهاد قبل الوصول إلى المهاد. تزيد العَصَبونات الدوبامينية في هذه الدائرة من حجم التفريغ الدوري استجابةً لـ خطأ المكافأة الإيجابي (عندما تتجاوز المكافأة التوقع). لا تقلل هذه العَصَبونات التفريغ الدوري أثناء توقع المكافأة السلبي (مكافأة أقل من المتوقع)، مما دعم فرضية أن العَصَبونات السيروتونينية - وليس الدوبامينية - هي التي ترمّز خسارة المكافأة. يزداد نشاط الدوبامين الدوري أيضًا أثناء الإشارات التي تنبئ بأحداث سلبية، ومع ذلك فإن تحفيز العَصَبونات الدوبامينية يظل يُحفّز تفضيل المكان، مما يشير إلى دورها الرئيسي في تقييم المثيرات الإيجابية. تطورت فرضيتان من هذه النتائج حول دور العقد القاعدية والدوائر الدوبامينية السوداوية المخططية في اختيار الفعل. تقترح الفرضية الأولى وجود «ناقد» يرمّز القيمة، و«ممثل» يرمّز الاستجابات للمثيرات بناءً على القيمة المُدرَكة. مع ذلك، تقترح الفرضية الثانية أن الأفعال لا تنشأ في العقد القاعدية، بل تنشأ في القشرة ويتم اختيارها بواسطة العقد القاعدية. تقترح هذه الفرضية أن المسار المباشر ينظّم السلوك المناسب بينما يكبح المسار غير المباشر الأفعال غير الملائمة للسياق. تقترح هذه الفرضية أن النشاط الدوباميني الدوري المستمر يزيد نشاط المسار المباشر، مما يُحدث تحيزًا نحو تنفيذ الأفعال بسرعة أكبر.

يُعتقد أن نماذج العقد القاعدية هذه ذات صلة بدراسة الوسواس القهري، واضطراب نقص الانتباه مع فرط النشاط، ومتلازمة توريت، وداء باركنسون، والفصام، والإدمان. على سبيل المثال، يُفترض أن داء باركنسون ناتج عن فرط نشاط المسار المثبط، مما يفسر بطء الحركة والعجز الإدراكي، بينما يُقترح أن متلازمة توريت تحدث بسبب النشاط الاستثاري المفرط المؤدي إلى العرات المرضية لمتلازمة توريت.

 التنظيم 
تتلقى المنطقة السقفية البطنية والجزء المكتنز من المادة السوداء مدخلات من أنظمة ناقلات عصبية أخرى، تشمل المدخلات الغلوتاماتية، والغاباوية، والكولينية، ومدخلات من نوى أحادية الأمين الأخرى. تحتوي المنطقة السقفية البطنية على مستقبلات (5-HT1A) التي تُحدث تأثيرًا ثنائي الطور على التفريغ العصبي، حيث تسبب الجرعات المنخفضة من ناهضات مستقبلات (5-HT1A) زيادة في معدل التفريغ، بينما تثبط الجرعات الأعلى النشاط. تُنشط مستقبلات (5-HT2A) المعبَّر عنها في العَصَبونات الدوبامينية النشاطَ، بينما تقلل مستقبلات (5-HT2C) النشاط. يتم أيضًا تنظيم المسار الوسطي الطرفي، الذي يمتد من المنطقة السقفية البطنية (VTA) إلى النواة المتكئة، بواسطة مستقبلات الأسيتيل كولين المسكارينية. تحديدًا، يؤدي تنشيط مستقبل الأسيتيل كولين المسكاريني (M2) ومستقبل الأسيتيل كولين المسكاريني (M4) إلى تثبيط إطلاق الدوبامين، بينما يزيد تنشيط مستقبل الأسيتيل كولين المسكاريني (M1) من إطلاق الدوبامين. تقلل المدخلات الغاباوية (GABAergic) القادمة من المخطط من نشاط العَصَبونات الدوبامينية، بينما تزيد المدخلات الغلوتاماتية (Glutaminergic) من العديد من المناطق القشرية وتحت القشرية معدل تفريغ العَصَبونات الدوبامينية. يبدو أن للإندوكانابينويدات الداخلية تأثيرًا ضابطًا على إطلاق الدوبامين من العَصَبونات التي تمتد خارج المنطقة السقفية البطنية (VTA) والجزء المكتنز من المادة السوداء (SNc). تمتلك المدخلات النورأدرينالية (Noradrenergic) المنبثقة من الموضع الأزرق تأثيرات استثارية وتثبيطية على العَصَبونات الدوبامينية الممتدة خارج (VTA) و(SNc). بينما تنشأ المدخلات الاستثارية الأوريكسينية (Orexinergic) إلى (VTA) من الوطاء الجانبي، وقد تنظم معدل التفريغ القاعدي للعَصَبونات الدوبامينية في (VTA).Figure 1: Schematic of brain CB1 expression and orexinergic neurons expressing OX1 (HcrtR1) or OX2 (HcrtR2)

Figure 2: Synaptic signaling mechanisms in cannabinoid and orexin systems

Figure 3: Schematic of brain pathways involved in food intake

 طالع أيضاً 
 مسار عصبي
 دوبامين

 مراجع 

تصنيف:دوبامين
تصنيف:مسارات الجهاز العصبي المركزي