منذ السبعينيات كان الليثيوم علاجًا شائعًا وفعالًا لمرض الهوسي الاكتئابي Manic-Depressive Illness، المعروف باسم الاضطراب ثنائي القطب Bipolar Disorder. لكن اللّيثيوم يُعتبَر المشكل الأساسي في البطاريات الحديثة القوية التي تستخدم في كل شيء، من الهواتف المحمولة إلى السيارات الكهربائية كالتيسلا Tesla. ماذا الذي يجعل اللّيثيوم فعالًا لكل هذه الاستخدامات؟
تلاحظ فلسفة العلم The Philosophy Of Science بشكل متزايد أن التفسيرات المهمة تتضرع إلى الأليات، وهي مجموعة أجزاء متصلة ببعضها والتي تصدر نشاطاتها التغيرات الاعتيادية. على سبيل المثال فإن علم الأعصاب يفسر كيفية عمل الدماغ بتحديد كيف تتصل الخلايا العصبية أو الأجزاء مع بعضها عبر الفجوات التي تهيج وتثبط إثارة الخلايا الأخرى (أي التفاعلات).
بشكل مشابه يمكننا الاستكشاف والتحري عن الأنظمة التي تجعل الليثيوم جيد الاستخدام للبطاريات والأنظمة التي تمكِّن اليثيوم من التأثير في الدماغ بطرق تقلل من حصول نوبات الهوس Manic Episodes.
اللّيثيوم هو ثالث عنصر بسيط بعد الهيدروجين والهيليوم، يحتوي على ثلاثة بروتونات وثلاثة إلكترونات فقط. إن الأنظمة الذرية مفهومة جيدًا، مثل عملية القوة الكهرمغناطيسية التي تبقي الإلكترونات مرتبطةً بالبروتونات، والقوى النووية الشديدة التي تبقي البروتونات معًا. الأنظمة الخلوية مفهومة أيضًا، مثل الطريقة التي يتجمع بها الليثيوم مع الكربون ليشكل كربونات اللّيثيوم وهي المادة المعتادة التي تُعطى لمرضى الاضطراب ثنائي القطب.
اللّيثيوم جيد للبطاريات لثلاثة أسباب رئيسية: أولًا إنه شديد التفاعل لأنه يخسرالإلكترون الخارجي بسرعة ما يجعله سهل المرور والطوف في البطارية. ثانيًا اللّيثيوم أخف من بقية المعادن المستخدمة في البطاريات، كالرصاص والذي يعد عنصرًا مهمًا للأشياء الصغيرة كالهواتف وأيضًا للسيارات التي تتطلب العديد من البطاريات. ثالثًا يمكن إعادة شحن بطاريات اللّيثيوم -أيون لأن أيونات الليثيوم والإلكترونات تتحرك بسهولة للمآخذ الكهربائية السلبية الشحنة.
من الصعب تحديد الآليات التي تفسر لماذا يساعد اللّيثيوم الأناس المصابين باضطراب ثنائي القطب. اكتُشف العامل المهدئ للّيثيوم في أربعينيات القرن العشرين بالصدفة، إلا أن فهم طريقة عمله كان عمليةً بطيئة التطور. تبعًا لمراجعة حديثة أُجريت من قبل فلافيو غوزمان Flavio Guzman، فإن الليثيوم يساعد الدماغ بثلاث طرق.
أولًا، يساعد في حماية عدد من مناطق الدماغ المهمة في عمل المشاعر، إذ يحافظ على المادة الرمادية المتواجدة في مناطق متعددة كالقشرة البطنية الأمامية. ثانيًا، يؤثر الليثيوم في عمل النواقل العصبية بطريقة محبذة تحارب نوبات الهوس عبر التقليل من تهيج الدوبامين والنورإبنفرين وزيادة تثبيط غابا GABA Inhibition.
ثالثًا، ينظم اللّيثيوم أنظمة الإشارات الخلوية عبر التأثير في مواد كيميائية مهمة في الدماغ كالـAC/cAMP وBDNF، يثبط اللّيثيوم عمل الAC/cAMP عبر منافسته مع المغنيزيوم، لكن لم نجد إحصاءً علميًا عن كيفية تأثير الليثيوم في النواقل العصبية كالدوبامين والـGABA وكيفية انتشار آثاره في جميع مناطق الدماغ.
التناقض بين درجة فهم عمل اللّيثيوم في البطاريات مقابل عمل اللّيثيوم في الاضطراب ثنائي القطب يكشف صفات مهمةً في التفسير الميكانيكي أو الآلي.
لا تكون التفسيرات الآلية متسلسلةً دائمًا إلى الأسفل إلى المستوى الأساسي. يعمل الانخفاض جيدًا في البطاريات إذ تترجم بنية البروتون-إلكترون للّيثيوم بسرعة إلى الصفات المُرادة لبطاريات الليثيوم كالتفاعل والوزن. على الجانب الآخر، في التفسيرات الطبية، أخذ الأمر عقودًا لتعميق التفسيرات الميكانيكية أو الآلية لنجاح علاج اللّيثيوم لاضطراب ثنائي القطب.
ليس ضروريًا أن يرد التفسير الآلي كله بشكل كامل، لكن يمكنه أن يتطور تدريجيًا كلما ازداد الفهم والمعرفة بالتفاعلات التي تعمل لإنتاج آثار أكثر تعقيدًا.
اقرأ أيضًا:
حقائق و معلومات عن عنصر الليثيوم
اضطراب ثنائي القطب: الأسباب والأعراض والتشخيص والعلاج
هل أنت مكتئب أم مريض باضطراب ثنائي القطب؟
الترجمة: إيلي عساف
التدقيق: عون حداد
مراجعة: آية فحماوي
