أدلة المعلم
كل ما تحتاج إليه لتقديم كل درس من دون أي تدريب: خطة مدتها 45 دقيقة، وما ينبغي أن يلاحظه الطلاب، والإجابات المتوقعة، وورقة عمل للطباعة.
مقرّر مكمّل
في إسرائيل، كثير من الطلاب في مسار الأحياء بمستوى 5 وحدات يدرسون أيضًا المقرّر المجاني الذي تقدّمه جامعة تل أبيب، الدماغ: أروع آلة على الإطلاق (يُفتح في علامة تبويب جديدة)، على Campus IL، ويدرّسه البروفيسور يوسي يوفيل والبروفيسور يانيف أساف. يشرح المقرّر العصبونات وجهد الفعل والمشابك بتعمّق، وهذه الدروس تجربة عملية مكمّلة له. WiredMind مشروع مستقل، ولا تربطه أي صلة رسمية بالمقرّر أو بالجامعة أو بمنصة Campus IL.
المصطلحات الأساسية
مصطلحات أساسية
- العصبون
- خلية عصبية. تستقبل إشارات من خلايا أخرى، وحين يجتمع منها ما يكفي ترسل إشارة خاصة بها.
- جهد الفعل (النبضة)
- نبضة كهربائية قصيرة يرسلها العصبون النشط على امتداده، وتسمّى أيضًا جهد الفعل. في الدروس، كل ومضة ضوء تدل على نبضة واحدة.
- المشبك
- نقطة الاتصال التي يمرّر عندها عصبون إشارته إلى العصبون التالي. كلما زادت المشابك بين خليتين، قويت الصلة بينهما.
- الناقل العصبي
- مادة كيميائية يفرزها العصبون عند المشبك ليمرّر إشارته. بعض النواقل العصبية يثير الخلية التالية، وبعضها يثبّطها.
- الإثارة
- إشارة تدفع العصبون التالي نحو النشاط.
- التثبيط
- إشارة تكبح العصبون التالي فلا ينشط. تحتاج إليه الشبكة لتبقى مستقرة ودقيقة.
- الأسيتيل كولين
- الناقل العصبي المثير الرئيسي في دماغ الذبابة. في الدروس، الخلايا التي تفرزه تثير الخلايا التي تتصل بها.
- GABA
- ناقل عصبي مثبِّط، عند الذباب وعند البشر. في الدروس، الخلايا التي تفرز GABA تهدّئ الخلايا التي تتصل بها.
- الدائرة العصبية
- مجموعة من العصبونات موصولة معًا لتؤدي مهمة واحدة، كتمييز رائحة أو إطلاق قفزة.
- الكونكتوم
- مخطط توصيلات كامل لجهاز عصبي: كل عصبون وكل مشبك بين العصبونات. تعمل الدروس على الكونكتوم الخاص بذبابة فاكهة حقيقية واحدة.
- تحفيز
- زر في الدرس يجعل مجموعة من الخلايا تنشط للحظة، كما يشغّل العلماء بالضوء خلايا يختارونها.
- إسكات
- زر في الدرس يمنع مجموعة من الخلايا من النشاط، ليُظهر ما تفعله بقية الدائرة من دونها.
الدرس 1 · كيف تتذكّر الذبابة الروائح
- قرنا الاستشعار
- المِجسّان الصغيران على رأس الذبابة. تشمّ الذبابة بهما، كما تشمّ أنت بأنفك.
- مستقبلات الشم
- خلايا عصبية على قرنَي الاستشعار تنشط حين تحطّ عليها رائحة. من هنا تبدأ كل رائحة.
- الفص الهوائي
- المحطة الأولى للروائح داخل دماغ الذبابة، وفيها تسلّم مستقبلات الشم إشارتها إلى عصبونات الإسقاط.
- عصبونات الإسقاط
- خلايا عصبية تحمل إشارة الرائحة من الفص الهوائي إلى عمق الدماغ، حتى الجسم الفطري.
- الجسم الفطري
- جزء من دماغ الحشرة يشبه الفطر، تُفرز فيه الروائح وتُخزَّن فيه ذكرياتها.
- خلايا كينيون
- الخلايا العصبية الصغيرة في الجسم الفطري. كل رائحة تشغّل مجموعة صغيرة مختلفة منها، فيكون لكل رائحة نمطها الخاص.
- عصبونات الإخراج
- خلايا عصبية تقرأ نمط خلايا كينيون وتنقله إلى بقية الدماغ. يسمّيها العلماء MBONs، اختصارًا لعبارة «عصبونات الإخراج في الجسم الفطري».
الدرس 2 · كيف تعرف الذبابة إلى أين تتّجه
- عصبونات الانعطاف
- خلايا عصبية تنشط حين تنعطف الذبابة، وتدفع الحدبة حول البوصلة. يسمّيها العلماء عصبونات P-EN2.
- عصبونات البوصلة
- حلقة من الخلايا العصبية تتابع الاتجاه الذي تواجهه الذبابة. يسمّيها العلماء عصبونات E-PG.
- حدبة النشاط
- بقعة عصبونات البوصلة النشطة. موضعها على الحلقة يبيّن الاتجاه الذي تواجهه الذبابة.
- عصبونات الحلقة
- خلايا عصبية تنقل إلى البوصلة ما تراه الذبابة، كالمعالم. وهي تهدّئ عصبونات البوصلة، وهذا ما يثبّت الحدبة في مكانها.
- المَعلَم
- شيء تراه الذبابة ويبقى في مكانه، كالشمس أو شجرة. تستعين به الذبابة ليبقى إحساسها بالاتجاه ثابتًا.
- الجسر الدماغي الأولي
- جزء من دماغ الذبابة على شكل قضيب، اسمه الجسر الدماغي الأولي. تمر به عصبونات البوصلة وعصبونات الانعطاف معًا.
الدرس 3 · الهروب في 30 ملّي ثانية
- عصبونات الاقتراب
- خلايا عصبية خلف عينَي الذبابة تنشط حين يكبر شيء بسرعة أمامها، كمضرب يقترب. يسمّيها العلماء LC4 وLPLC2.
- الليف العملاق
- خلية عصبية سميكة جدًا تمتد من الدماغ نزولًا إلى الحبل العصبي. وهي تحمل أسرع إشارة هروب لدى الذبابة. وللذبابة ليفان، واحد في كل جهة.
- الحبل العصبي
- هو عند الذبابة ما يقابل الحبل الشوكي: حزمة من الخلايا العصبية في صدرها تتحكم في الأرجل والأجنحة.
- عصبونات القفز
- عصبونات حركية تجعل عضلات القفز في الأرجل الوسطى تنقبض، فتنطلق الذبابة في الهواء.
- القوس الانعكاسي
- الطريق الذي يسلكه المنعكس: من العصبونات الحسية، عبر خلية ترحيل واحدة أو أكثر، إلى العصبونات الحركية التي تحرّك عضلة.
- العصبون الحسي
- عصبون يلتقط شيئًا من العالم، كالضوء أو الرائحة، ويبلّغ الدماغ به.
- العصبون الحركي
- عصبون يحمل أمرًا إلى عضلة فيجعلها تنقبض.
- المشبك الكهربائي
- قناة مباشرة بين عصبونين تمرّر الإشارة بلا تأخير تقريبًا. الخريطة التي تقوم عليها الدروس تسجّل المشابك الكيميائية فقط.