عندما أذهب الى الحفلات
عادة لا يستغرق الكثير من الوقت
ليكتشف الناس
أنني عالمة وأنني ادرسُ الجنس
ومن ثم يتم سؤالي العديد من الأسئلة
والأسئلة تتخذ عادة نموذج معين
يبدأون بعبارة,
"اخبرني صديق"
وينتهون بعبارة,
"هل هذا صحيح؟"
وفي معظم الوقت
اكون سعيدة بالقول انني يمكنني اجابتهم
لكن بعض الأحيان علي القول,
"انا متأسفة,
لكنني لا أعرف
لانني لست ذلك النوع من الاطباء"
أي أنني لست طبيبة,
أنا عالمة احياء مقارنة, أقوم بدراسة علم التشريح.
ووظيفتي هي النظر في الكثير من الأنواع المختلفة من الاحياء
ومحاولة فهم كيف تعمل اعضاؤها وأنسجتها
عندما يكون كل شيء على ما يرام,
بدلاً من محاولة فهم
كيف يمكن اصلاح الاشياء عندما لا تعمل,
كالكثير منكم.
وما اقوم به هو ملاحظة أوجه الشبه والفروقات
في الحلول التي طورتها الكائنات
للمشاكل البيولوجية الأساسية.
اليوم ان هنا لمناقشة
انا هذا ليس على الاطلاق
نشاط مقتصر على الأبراج العاجية
كالذي نجده في الجامعات,
لكنه دراسة واسعة
في الأنواع ,الانسجة, وانظمة الاعضاء
يمكن ان تنتج رؤى
لها تأثير مباشر على صحة الانسان
وذلك صحيح في مشروعي الحالي
حول فروقات الجنس في الدماغ,
وعملي المتخصص
حول تشريح وعمل الاعضاء التناسلية الذكرية
وتعلمون الان لما انا محبوبة في الحفلات.
(ضحك)
اليوم سوف اعطيكم مثالاً
مأخوذ من دراستي حول العضو التناسلي الذكري
لأعرض لكم كيف ان المعرفة
المأخوذة من الدراسات حول نظام عضو معين
تقدم رؤى لعضو اخر مختلف
أنا الان متأكدة أن كل شخص من الحضور يعرف--
شرحت ذلك لابني ذو التسعة اعوام في الاسبوع الماضي--
الاعضاء التناسلية الذكرية هي هياكل تقوم بنقل السائل المنوي
من طرف الى اخر
والصور خلفي
تظهر بوضوح
مدى تنوعها وانتشارها في الحيوانات.
هناك كم هائل من التنوعات التشريحية
تجد الانابيب العضلية,الارجل المعدلة,الزعانف المعدلة,
وكذلك في الثديات,الاسطوانات المنفوخة
والتي نحن معتادون عليها--
او على الأقل نصفكم.
(ضحك)
أعتقد أننا نرى هذا التنوع الهائل
لانه حقاً حلٌ فعّالٌ
لمشكلة بايولوجية اساسية
وهي ان نوصل السائل المنوي الى المكان
لكي يقابل البويضات ويكون البويضات الملقحة.
العضو التناسلي في الواقع غير مطلوب في الاخصاب الداخلي
لكن عندما يتطور الاخصاب الداخلي
يتبعه عادة العضو التناسلي الذكري.
والسؤال الذي يُطرح عليّ عندما أبدأ الحديث عن هذا الموضوع عادةً هو
"مالذي يجعلك مهتمه بهذا الموضوع؟"
والجواب هو الهياكل.
ربما لا تعتقد ان الهياكل والأعضاء التناسلية الذكرية
لديها الكثير لتقدمه لبعضها البعض
وذلك لأننا نتجه للأعتقاد ان الهياكل
انها انظمة رفع صلبة
تنتج السرعة والقوة.
وأول غزواتي في الأبحاث البيولوجية,
هو حول الديناصورات المتحجرة كمشروع للتخرج
كان بصراحة في تلك المملكة.
ولكن بعد التخرج اتجهت الى دراسة الميكانيكا الحيوية "بيو ميكانيك"
اردت ان اجد اطروحة بحث
تقوم بتوسيع معرفتنا حول وظيفة الهيكل
بحثت في الكثير من الاشياء المختلفة
لكن الكثير منها لم يكن موفقاً
لكن في أحد الأيام بدأت في التفكير
حول الأعضاء التناسلية الذكرية في الثديات.
وهو حقاً تكوين عجيب.
قبل ان يستخدم للأخصاب الداخلي,
سلوكه الميكانيكي يجب ان يتغير
بصورة دراماتيكية.
في معظم الاوقات هو عضو مرن.
ينحني بسهولة.
لكن قبل ان يتم استخدامه
خلال الجماع
يجب ان يكون صلباً
ويصبح من الصعب ان ينحني.
وعلاوة على ذلك يجب ان يعمل.
الجهاز التناسلي الذي يفشل في القيام بعمله
ينتج فرداً بدون ذرية,
وذلك الفرد يُلقى خارجا من النظام الجيني.
بالتالي فكرت "هنا مشكلة
تصرخ لأجل نظام هيكلي--
ليس شيء يشبه هذا,
لكن شيء يشبه هذا--
لانه عمليا,
الهيكل هو اي نظام
يدعم الانسجة وينقل القوى.
و أعلم ان حيوانات مثل دودة الارض هذه,
وفي الواقع جميع الحيوانات,
لا تدعم انسجتها
عن طريق لفها حول عظام.
بدلاً من ذلك هي تشابه بالونات المياه المعززة.
تستخدم هياكل نسميها "هياكل هيدرو ستاتيكية"
والهياكل الهيدرو ستاتيكية
تستخدم عنصرين.
الدعم الهيكلي القادم من التفاعل
بين السائل المضغوط
والجدار المحيط من النسيج
والذي يجتمع في التوتر والبروتينات الليفية المعززة
والتفاعل حاسم.
بدون العنصرين لا يوجد هناك دعم.
اذا كان لديك سائل
بدون جدار يحيط به
وتواصل ضغطه,
يكون لديك عجينة.
واذا كان لديك جدار فقط
بدون سائل داخله ليجعل الجدار في توتر.
يكون لديك خرقة مبللولة.
عندما تنظر الى مقطع عرضي للعضو التناسلي الذكري,
لديه الكثير من سمات
الهيكل الهيدروستاتيكي.
لديه فضاء مركزي
من النسيج الاسفنجي المنتصب
والمملؤ بالسائل -- الدم في هذه الحالة--
محاط بجدار من النسيج
والغني ببروتين هيكلي صلب يُسمى "الكولاجين".
لكن في الوقت الذي بدأت في هذا المشروع,
التفسير الوحيد الذي استطعت ايجاده لانتصاب العضو التناسلي الذكري
ان الجدار المحيط بتلك الانسجة الاسفنجية,
وتلك الانسجة الاسفنجية تمتلئ بالدم
ويزداد الضغط وذلك كل شيء ! يُصبح منتصباً
وذلك فسر لي التمدد--
المفهوم كالتالي: كلما زاد السائل, تتمدد الأنسجة--
لكن ذلك في الواقع لا يفسر الانتصاب.
لأنه لا يوجد اّلية في هذا التفسير
والتي تجعل هذا الهيكل صعب الانحناء.
ولم ينظر احد من قبل بشكل منهجي في جدار النسيج.
لذلك اعتقدت ان جدار النسيج مهم في الهياكل.
سوف يكون جزء من التفسير.
وتلك هي النقطة
التي قال فيها مشرف التخرج,
"تمهلي, ابطئي قليلاً"
لأنه بعد ستة اشهر من الحديث حول هذا,
اعتقد أنه اخيراً لاحظ
انني جادة بالفعل حول معضلة العضو التناسلي الذكري.
(ضحك)
لذلك أجلسني , وحذرني.
كان لسان حاله ," كوني حذرة من الانحدار في هذا الطريق.
لستُ مُتأكداً ان هذا المشروع سوف ينجح."
لأنه كان يخشى انني اتجه نحو مصيدة.
كنت أخذ سؤال اجتماعي مُحرج
له إجابة كان يظن انها
عملياً غير مهمة بحد ذاتها
وذلك بسبب
ان كل هيكل هيدروستاتيكي
وجدناه في الطبيعة حتى تلك اللحظة
له عناصر اساسية.
له سائل مركزي
وحوله جدار محيط,
والالياف المعززة في الجدار
منتظمة في شكل لولبي متقاطع
حول المحور الطولي للهيكل.
الصورة خلفي
تظهر جزء من النسيج
في احد تلك الهياكل اللولبية المتقاطعة
المقطع يُظهر سطح الجدار
السهم يبين لكم المحور الطولي,
وبإمكانكم رؤية طبقتين من الالياف,
احداهما بالأزرق والأخرى بالأصفر,
منتظمة بزاوية في اتجاه اليمين واليسار.
واذا لم تكن تنظر فقط الى مقطع صغير من الالياف,
تلك الالياف سوف تنتظم في لوالب
حول المحور الطولي للهيكل--
شيء يشبه مصيدة الاصبع الصينية,
حيث تضع اصبعك فيها وتنحشر في الداخل.
وتلك الهياكل لديها مجموعة من الخصائص المعينة,
والتي سوف اعرضها في فيلم.
إنه نموذج هيكل
والذي صنعته من قطعة قماش
وقمت بلفه حول بالون متمدد.
القماش قطع بانحياز
حيث بإمكانكم رؤية الالياف ملتفة في لوالب,
وتلك الالياف بامكانها اعادة التشكل عندما يتحرك الهيكل,
مما يعني ان الهيكل مرن.
يتمدد وينكمش وينثني بسهولة
مستجيبا للقوى الخارجية والداخلية.
كان المشرف قلقاً حيال
ماذا لو كان الجدار النسيجي للقضيب
يشابه اي هيكل هايدرو ستاتيكي آخر.
ما المساهمة التي سوف تضيفينها؟
ما الجديد الذي سوف تساهمي به
لما نعلمه في علم الاحياء؟
وفكرت ," فعلاً, ان لديه نقطة جيدة في هذا المجال."
لذلك امضيت وقتاً طويل جداً افكر في هذه النقطة.
وكان شيئاً واحداً يزعجني,
وهو انه عندما تقوم بالعمل
الاعضاء التناسلية الذكرية لا تتذبذب
(ضحك)
اذاً هناك شيئ مثير للاهتمام يحصل.
فواصلت ,وجمعت جدار نسيجي
اعددته بحيث ينتصب,
وقطعتها ,ووضعته على شرائح
ومن ثم وضعته تحت المجهر لأُلقي نظرة,
متوقعةً أن أرى مقطع لولبي من الكولاجين بتشكيلة معينة.
لكن بدلاً من ذلك رأيت هذا.
هناك طبقة داخلية وطبقة خارجية.
السهم يُظهر المحور الطولي للهيكل.
كنت متفاجئةً تماماً بهذا.
كل من عرضته عليه
كان حقاً متفاجئاً.
لمذا كان الجميع متفاجئاً بهذا؟
ذلك لأنه نحن نعرف نظرياً
أن هناك طريقة أُخرى
لإنتظام الالياف في الهيكل الهيدروستاتيكي,
وذلك بحيث تكون الالياف في زوايا مقدارها صفر
وزوايا مقدارها 90 درجة على على المحور الطولي للبناء.
وفي الواقع لم يشاهدها احد من قبل على الطبيعة.
والاّن انا انظر الى احداها.
تلك الالياف في ذلك الانتظام المعين
تعطي الهيكل سلوك مختلف جداً.
سوف أعرض نموذج
تم صنع تماماً من نفس المواد.
حيث انه سوف يصنع من نفس القماش القطني,
ونفس البالون,ونفس الضغط الداخلي.
لكن الاختلاف الوحيد
ان الالياف تنتظم بصورة مختلفة.
وسوف تشاهدون ذلك,على خلاف نموذج اللولب المتقاطع,
النموذج يُقاوم التمدد والتقلص
ويُقاوم الإنثناء.
الان الذي يُخبرنا به ذلك
ان الجدار النسيجي يقوم بدور اكثر
من مجرد تغليف الاوعية الدموية.
انه جزء متكامل من هيكل القضيب.
لو لم يكن الجدار حول الانسجة المنتصبة موجوداً
لو لم يكن معززاً بهذه الطريقة,
سوف يتغير الشكل,
لكن القضيب المنتصب لن يُقاوم الانثناء,
وببساطة لن يتم الإنتصاب.
انها ملاحظة بتطبيقات طبية واضحة
كذلك في البشر,
ولكنها مرتبطة ايضاً بمجالات اوسع,اعتقد,
في تصميم الاطراف الصناعية ,الروبوتات الناعمة
بشكل عام اي شيء
حيث تغيرات الشكل والصلابة مُهمة.
اذاً ملخص ماسبق:
قبل عشرين سنة مضت,
قال لي مشرف الكُلية,
عندما ذهبت الى الكُلية وقلت,
"انني مُهتمة بعلم التشريح,"
قالوا لي" علم التشريح هو علم ميت."
كان على خطأ
اعتقدت حقاً ان هناك الكثير لنتعلمه
حول البناء العام ووظائف اجسادنا.
ليس حول علم الاحياء الجزيئي والوراثي,
لكن هنا ايضاً في الجزء اللحمي.
لم يكن لدينا الكثير من الوقت.
كنا نركز دائماً على الامراض
نموذج واحد, مشكلة واحدة,
لكن تجربتي تقترح
اننا يجب ان نأخذ الوقت الكافي
لكي نطبق الافكار المنتشرة بين الأنظمة
وننظر الى أين سوف تأخذنا
بعد كل ذلك,اذا كانت الأفكار حول الهياكل اللافقرية
يُمكن أن تعطينا رؤى
حول الثديات المُنجبة,
لرُبما كان هناك الكثير من الروابط المُثمرة
رابضة هناك تنتظر من يكتشفها.
شكراً لكم.
(تصفيق)