يُمثل الجهاز العصبي المركزي شبكة معقدة ومحكمة من التراكيب التي تُدير التفاعل بين الإدراك الحسي، والتنظيم الحركي، والمعالجة النفسية المعرفية. ويحتل المخطط الجديد (Neostriatum)، بوصفه المحطة الإدخالية الرئيسة ضمن منظومة العقد القاعدية، موقع الصدارة في فهم الآليات البيولوجية الكامنة وراء توجيه السلوك وصناعة القرار. إن الغوص في البنية التركيبية والوظيفية لهذا الكيان العصبي يفتح آفاقاً رحبة لإدراك كيف تتحول النوايا المعرفية المجردة إلى أفعال حركية دقيقة، وكيف تتداخل مسارات المكافأة والتعلم الإجرائي لتشكيل الشخصية والاضطرابات النفسية المختلفة.
المخطط الجديد (Neostriatum)
1. التعريف الموجز والدلالة المفهومية
المخطط الجديد هو بنية تحت قشرية تمثل المكون التطوري الأحدث والمدخل الأساسي للعقد القاعدية في دماغ الثدييات، ويتألف تشريحياً ووظيفياً من النواة المذنبة (Caudate Nucleus) والبطامة (Putamen). يتولى هذا التكوين العصبي استقبال الإشارات الاستثارية المتنوعة الواردة من مختلف مناطق القشرة المخية والمهاد، ومن ثم تصفيتها ومعالجتها قبل إعادة توجيهها نحو مراكز الإخراج العصبية، ما يجعله ركيزة حيوية في تنظيم الحركات الإرادية، والتعلم الحركي، والعمليات التنفيذية المعرفية.
يمتد المفهوم في علم النفس العصبي ليتجاوز مجرد التنسيق الحركي الميكانيكي؛ إذ يُعد المخطط الجديد البوابة المركزية لدمج المعلومات المعرفية والوجدانية مع التخطيط الحركي. يشارك هذا التركيب بفاعلية في تقييم العواقب السلوكية، ومعالجة التعزيز الإيجابي والسلبي، والتحكم في الاندفاعات عبر ارتباطاته الوثيقة مع دوائر الدوبامين الوسطية، مما يمنحه وزناً استثنائياً في فهم العادات والتعلم القائم على المكافأة والاضطرابات السلوكية المرتبطة بها.
2. التأثيل والنشأة اللغوية
يرجع أصل مصطلح “المخطط الجديد” (Neostriatum) في اللغات اللاتينية واليونانية إلى دمج بادئة “Neo-” اليونانية والتي تعني “الجديد” أو “الحديث تطورياً”، مع كلمة “Striatum” المشتقة من اللاتينية وتعني “المُخدد” أو “المُخطط”، في إشارة بصرية مباشرة إلى المظهر المقلم والخطوط البيضاء الناتجة عن حزم المحاور الميالينية التي تعبر المادة الرمادية عبر المحفظة الداخلية. وفي المعاجم العربية المتخصصة في العلوم العصبية، استُخدم مصطلح “المخطط” ترجمة دقيقة لوصف هذا النمط النسيجي، مع إضافة صفة “الجديد” لتمييزه نسيجياً وتطورياً عن التراكيب العقدية القاعدية الأقدم مثل الشاحبة القديمة (Paleostriatum) أو الكرة الشاحبة.
دخل المصطلح الأوساط الطبية والعلمية في أواخر القرن التاسع عشر وبدايات القرن العشرين، عندما بدأ علماء التشريح المقارن في التمييز بين الأجزاء القديمة والحديثة في التطور السلالي للدماغ البشري. وقد تبنى علماء الأعصاب هذا التصنيف للتأكيد على أن هذا الجزء قد شهد توسعاً ملحوظاً مع ظهور الثدييات وتطور القشرة المخية، مما جعله محوراً للاتصال القشري المتقدم مقارنة ببنى الزواحف والطيور الأكثر بدائية.
3. الصيغة النحوية والصرفية والاستعمال اللغوي
يُصنف تركيب “المخطط الجديد” في اللغة العربية كمركب وصفي؛ حيث يقع لفظ “المُخَطَّط” اسماً مفعولاً من الفعل الخماسي “خَطَّطَ” ويشير لغوياً إلى الشيء ذي الخطوط والطرائق المتوازية، بينما يتبعه النعت “الجديد” لبيان صفته التطورية. ومن الناحية الإعرابية، يُعرب المخطط بحسب موقعه في الجملة بينما يتبعه لفظ الجديد كصفة متطابقة في الرفع والنصب والجر. وتجدر الإشارة إلى أن بعض المصادر الطبية تُسقطه اختصاراً بلفظ “المخطط” (Striatum) على إطلاقه حين يكون السياق متعلقاً بالثدييات حصراً، لكون المخطط الظهري في الإنسان والقرود يقتصر عملياً على هذين المكونين المتجانسين خلوياً.
4. الشرح المفاهيمي المتعمق والأبعاد الوظيفية
يمثل المخطط الجديد واجهة الاستقبال والدمج الكبرى في العقد القاعدية؛ إذ يتلقى ملايين المدخلات العصبية الجلوتاماتية الاستثارية من جميع مناطق القشرة المخية الحسية، والحركية، والجبهية الأمامية، بالإضافة إلى مدخلات من نوى المهاد المغمورة داخل شبكاته الخلوية. تتولى هذه الشبكات تفكيك المعطيات الحسية والسياقية، وربطها بالدافع الحالي للكائن الحي، مما يتيح التمييز بين الإشارات ذات القيمة الحيوية وتلك التي يجب تثبيطها لمنع التشويش الحركي أو المعرفي.
يتألف المخطط الجديد من نوعين رئيسين من الخلايا العصبية؛ النوع السائد يمثل حوالي 95% من التعداد الخلوي ويُعرف بالخلايا الإسقاطية الشوكية المتوسطة (Medium Spiny Neurons)، وهي خلايا عصبية مثبطة تفرز حمض الغاما-أمينوبيوتيريك (GABA). تنقسم هذه الخلايا بدورها إلى مجموعتين وظيفيتين متمايزتين تُعرفان بالمسار المباشر (Direct Pathway) والمسار غير المباشر (Indirect Pathway)، حيث يعمل الأول على تسهيل إطلاق الحركات والأفعال المعرفية عبر مستقبلات الدوبامين من النوع D1، بينما يعمل الثاني على كبح السلوكيات غير المرغوبة وتثبيطها عبر مستقبلات الدوبامين من النوع D2.
علاوة على ذلك، يتميز المخطط الجديد بتنظيم مقصوراتي معقد لا يظهر بالفحص المجهري العادي، إذ ينقسم كيميائياً ونسيجياً إلى منطقتين: “الجسيمات المخططة” (Striosomes أو Patches) و”المطرس” (Matrix). ترتبط الجسيمات المخططة ارتباطاً وثيقاً بالجهاز الحوفي، وتختص بمعالجة المشاعر، والتحفيز، وتقييم المكافأة، بينما ينغمس المطرس في معالجة المعلومات الحسية-الحركية والتنفيذية القادمة من القشرة الحديثة، مما يجعل المخطط منظومة مزدوجة تدمج الحافز الانفعالي مع البرنامج الحركي والتنفيذي.
5. التطور التاريخي والمحطات المعرفية
بدأ استكشاف المخطط الجديد تاريخياً مع أبحاث التشريح العصبي الوصفي في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر على يد علماء بارزين أمثال توماس ويليس وفيليكس فيك-دازير، الذين لاحظوا المظهر الخارجي المخطط للنواة المذنبة والبطامة. غير أن الوظيفة ظلت غامضة لفترة طويلة؛ إذ ساد الاعتقاد في النصف الأول من القرن العشرين بأن المخطط الجديد ليس سوى مركز ترحيل بدائي للحركات اللاإرادية، ولا شأن له بالوظائف المعرفية العليا التي كانت تُنسب حصرياً إلى القشرة الدماغية.
حدث التحول النوعي في منتصف القرن العشرين مع تطور دراسات الفيزيولوجيا الكهربية وتطبيقات الفحص الكيميائي النسيجي. في السبعينيات والثمانينيات من القرن المنصرم، أحدثت أبحاث العالمة آن جرايبيل (Ann Graybiel) ثورة علمية كبرى عبر اكتشاف البنية المقصوراتية (الجسيمات والمطرس) واكتشاف دور المخطط الحاسم في تعلم العادات والروتين السلوكي. تلا ذلك توضيح دور النواقل العصبية، وتحديداً إسهامات ديفيد مارسدن في فهم أمراض الحركة وعلاقة دوبامين المادة السوداء بوظائف المخطط الجديد في داء باركنسون، مما رسخ مكانة هذا التركيب كنواة رابطة بين البيولوجيا العصبية والطب النفسي الحديث.
6. الأسس والأطر النظرية
ترتكز دراسة المخطط الجديد إلى عدة أطر نظرية في علم الأعصاب المعرفي والسلوكي؛ في مقدمتها “نظرية التعلم القائم على التعزيز” (Reinforcement Learning Theory). تفترض هذه النظرية أن المخطط الجديد يعمل بمثابة “الناقد” (Critic) و”الفاعل” (Actor)، حيث تُسقط ألياف الدوبامين الواردة من المادة السوداء والمنطقة السقيفية البطنية إشارات خطأ التنبؤ بالمكافأة (Reward Prediction Error)، فيتعلم المخطط تعديل قوة المشابك العصبية لترجيح الخيارات السلوكية التي تجلب نتائج إيجابية وتثبيط المسارات غير المجدية.
كما تستند الأبحاث إلى “نموذج الدوائر القشرية-المخططية-المهادية-القشرية” (CSTC Loops)، والذي يرى أن الدماغ لا يعمل في مسارات خطية منعزلة، بل عبر حلقات متوازية ومترابطة تعبر من خلال المخطط الجديد. تشمل هذه الحلقات: الحلقة الحسية-الحركية (تتضمن البطامة)، والحلقة النقابية المعرفية (تتضمن النواة المذنبة)، والحلقة الحوفية الانفعالية (تتضمن المخطط البطني). يسمح هذا الإطار النظري بتفسير كيف يمكن لخلل في محطة تشريحية واحدة أن يؤدي إلى أعراض متباينة تجمع بين الاضطراب الحركي والخلل النفسي السلوكي كما في مرض هنتنغتون والوسواس القهري.
7. المكونات الرئيسة والأنواع والأبعاد الوظيفية
ينقسم المخطط الجديد تشريحياً ووظيفياً إلى بنيتين أساسيتين ترتبطان بشبكات متنوعة:
- النواة المذنبة (Caudate Nucleus): تتخذ شكلاً مقوساً يشبه حرف C، وتتصل بشكل أساسي بالقشرة الجبهية الحجاجية والقشرة أمام الجبهية الظهرانية الوحشية؛ وتُعنى بالوظائف المعرفية العليا، مثل الذاكرة العاملة، والتخطيط المستقبلي، وتحديث استراتيجيات العمل بناءً على النتائج المتغيرة.
- البطامة (Putamen): تُمثل القسم الخارجي من النواة العدسية، وترتبط بصورة رئيسة بالقشرة الحركية الأولية والقشرة أمام الحركية؛ وتختص ببدء الحركة وتنسيقها وأتمتة المهارات الحركية المعقدة لتتحول إلى عادات تلقائية لا تتطلب انتباهاً واعياً.
- المسار المباشر (Direct Pathway): شبكة من العصبونات المخططية التي تعبر مباشرة لتثبيط المخرجات في الكرة الشاحبة الداخلية والمادة السوداء، مما يؤدي إلى إزالة التثبيط عن المهاد وتسهيل الحركة والسلوك.
- المسار غير المباشر (Indirect Pathway): شبكة عصبونية تعبر نحو الكرة الشاحبة الخارجية والنواة تحت المهاد، لتؤدي في النهاية إلى زيادة التثبيط القادم من المهاد، وبالتالي كبح الحركات البديلة أو غير المرغوبة.
- التنظيم الكيميائي (الجسيمات والمطرس): بعد وظيفي داخلي يوزع المهام بين الاستجابة العاطفية والمكافأة (الجسيمات المخططة) والتحكم الحركي الحسي العام (مطرس المخطط).
8. أمثلة وحالات توضيحية من الواقع السريري والسلوكي
تظهر تجليات عمل المخطط الجديد بوضوح عند تعلم مهارة معقدة مثل قيادة السيارة أو العزف على آلة موسيقية. في المراحل الأولى للتعلم، تنشط النواة المذنبة والقشرة أمام الجبهية بشكل مكثف لإخضاع كل خطوة للمراقبة الواعية والتقييم المستمر؛ ومع تكرار الممارسة والانتقال إلى مرحلة الإتقان والتعود، ينتقل العبء الوظيفي تدريجياً نحو البطامة والمطرس المخططي، لتصبح الحركات مؤتمتة وتلقائية وتتطلب جهداً ذهنياً ضئيلاً، مما يحرر الموارد الإدراكية لمهام أخرى.
أما على الصعيد السريري، فيمثل مرضى مرض باركنسون نموذجاً واضحاً للخلل في المخطط؛ إذ يؤدي موت الخلايا الدوبامينية في المادة السوداء إلى حرمان المخطط الجديد من الدوبامين الضروري لتنشيط المسار المباشر وتثبيط المسار غير المباشر، مما يسفر عن بطء الحركة (Bradykinesia)، وتصلب العضلات، وصعوبة بدء السلوكيات الإرادية، مترافقاً في مراحل متقدمة مع بطء في العمليات المعرفية والجمود الفكري.
9. القياس والتقييم العصبي النفسي
يخضع المخطط الجديد لتقييمات تشريحية ووظيفية دقيقة عبر تقنيات التصوير العصبي المتطورة والبطاريات النفسية العصبية؛ حيث يُستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) لقياس تدفق الدم الموضعي استجابةً لمهام المكافأة، وتثبيط الاستجابة، والتعلم الإجرائي. كما يُعد التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) والتصوير المقطعي المحوسب بإصدار فوتون واحد (SPECT) من الأدوات المعيارية لتقييم كثافة مستقبلات الدوبامين (D1 و D2) وسلامة النواقل الدوبامينية في نهايات الخلايا العصبية المخططية.
وعلى المستوى السلوكي والمعرفي، تُستخدم اختبارات تقيس الوظائف التنفيذية والتعلم العادي، مثل “مهمة تصنيف بطاقات ويسكونسن” (WCST) التي تقيس المرونة المعرفية والقدرة على تغيير التوجه الاستراتيجي بالاعتماد على تغذية المخطط الجديد، و”مهمة التوقف عن الإشارة” (Stop-Signal Task) التي تقيم كفاءة التثبيط الحركي والمخرجات المثبطة للدوائر المخططية، فضلاً عن مقاييس الذاكرة الإجرائية لتقييم التعلم الضمني وتكوين المهارات الحركية.
10. التطبيقات والأهمية العملية في الطب وعلم النفس
يمتلك فهم آليات المخطط الجديد أهمية عملية قصوى في فروع الطب النفسي وطب الأعصاب؛ فهو يقدم التفسير الفيزيولوجي لظاهرة “الإدمان السلوكي والكيميائي”. إذ يُظهر علم الأمراض النفسية أن التحول من التعاطي الترفيهي للمخدرات إلى الإدمان القهري يرافقه انتقال تدريجي في السيطرة العصبية من المخطط البطني (المسؤول عن الشعور باللذة والمتعة الأولية) إلى المخطط الجديد الظهري (المسؤول عن السلوك النمطي غير الواعي والعادات القهرية)، مما يوجه المعالجين نحو تصميم تدخلات سلوكية معرفية تستهدف فك الارتباط العصبي للروتين الإدماني.
وفي سياق الاضطرابات القهرية واضطرابات التشنج اللاإرادي (مثل متلازمة توريت واضطراب الوسواس القهري)، تُعد فرط استثارة الدوائر العصبية التي تمر عبر المخطط الجديد مسؤولاً مباشراً عن الأفكار المتكررة والطقوس الحركية القسرية. بناءً على هذا، نجحت التطبيقات الجراحية مثل “التحفيز العميق للدماغ” (DBS)، الموجه لنقاط معينة في العقد القاعدية ومسارات المخطط، في تخفيف حدة الأعراض المستعصية، فضلاً عن تطوير أدوية جديدة تستهدف تعديل نشاط الدوبامين والغلوتامات داخل المخطط لعلاج طيف واسع من الأمراض الحركية والنفسية.
11. الأدلة التجريبية والبحوث العلمية المعاصرة
أكدت الدراسات الميدانية والتجريبية على النماذج الحيوانية والبشرية صحة النماذج الحاسوبية لعمل المخطط الجديد؛ فقد بينت أبحاث البروفيسور فولفرام شولتز (Wolfram Schultz) في التسعينيات أن النشاط الدوباميني المنبعث نحو المخطط الجديد يعكس بصورة دقيقة الإشارات الحاسوبية لفرق التوقع، حيث تطلق العصبونات دفعات عندما تكون المكافأة أكبر من المتوقع، وتنخفض عند غياب المكافأة المأمولة، مما يبرهن على أن المخطط موقع لتخزين وتحديث التنبؤات السلوكية البيئية.
وفي العقدين الأخيرين، أظهرت دراسات التعديل الجيني والتقنيات الضوئية الوراثية (Optogenetics) التي قادها باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بإشراف آن جرايبيل، أن التنشيط الاصطناعي للمسار المباشر في المخطط يحفز الفئران على الحركة وتكرار النمط السلوكي، في حين أن تفعيل المسار غير المباشر يوقف الحركة تماماً ويثير الجمود السلوكي. أثبتت هذه التجارب بالدليل القاطع الطبيعة الثنائية التنافسية لشبكات المخطط الجديد، وفتحت آفاقاً لفهم الكيفية التي يتفكك بها هذا التوازن في اضطرابات الاكتئاب الشديد واللامبالاة السريرية.
12. الاعتبارات الثقافية والسياقية
على الرغم من أن المخطط الجديد بنية تشريحية وعصبية عالمية مشتركة بين جميع البشر بيولوجياً، إلا أن طريقة تشكيل السلوكيات والعادات المخططية تتأثر تأثراً عميقاً بالسياق الثقافي والبيئي المحيط. فالأعراف الثقافية والممارسات الاجتماعية تحدد أنماط السلوك المقبولة التي تُكافأ، وتلك التي تُعاقب وتُثبط؛ وبذلك تسهم البيئة الثقافية في إعادة ترتيب المشابك العصبية في المخطط الجديد منذ الطفولة، عبر تحديد ما يثير إشارات الدوبامين التعزيزية وما يُعد سلوكاً غير مرغوب يتطلب تفعيلاً للمسارات التثبيطية.
إضافة إلى ذلك، تتباين المظاهر السريرية لاضطرابات الدوائر المخططية بتباين السياق الثقافي؛ فالأعراض القهرية المرتبطة باختلال المخطط في اضطراب الوسواس القهري (OCD) تتخذ طابعاً دينياً أو عقائدياً في المجتمعات المتدينة، بينما قد تتمحور حول التلوث والمرض أو التنظيم الدقيق في بيئات أخرى. يؤكد هذا التباين أن البنية العصبية للمخطط توفر الآلية السلوكية التكرارية العامة، بينما يملأ السياق الثقافي والاجتماعي المضمون المعرفي والانفعالي لتلك السلوكيات.
13. الانتقادات والنقاشات العلمية والحدود المفاهيمية
يثور في الأوساط العلمية لعلم الأعصاب نقاش واسع حول مدى صحة الفصل الحاد بين المكونات الحسية-الحركية والمعرفية داخل المخطط الجديد. يرى بعض الباحثين أن نموذج “المسار المباشر والمسار غير المباشر” الكلاسيكي، بالرغم من فائدته التعليمية والتجريبية، يمثل تبسيطاً مفرطاً؛ حيث أظهرت الاكتشافات الحديثة تداخلاً وثيقاً ومستويات عديدة من التثبيط المتبادل والاتصالات البينية المعقدة عبر العصبونات البينية الداخلية (Interneurons)، مما يجعل التوصيف الثنائي غير كافٍ لتفسير كل الظواهر السلوكية.
كما يتمحور نقاش آخر حول الحدود الفاصلة بين المخطط الظهري (المخطط الجديد) والمخطط البطني (الذي يضم النواة المتكئة). يجادل بعض العلماء بوجود تدرج وظيفي متصل ومستمر (Continuum) بدلاً من الانفصال التشريحي الصارم؛ إذ إن انتقال المعالجة السلوكية من البطني إلى الظهري يتم بشكل لولبي متداخل، مما يجعل عزل أدوار النواة المذنبة والبطامة عن مراكز الدافعية العاطفية أمراً شائكاً يتطلب إعادة نظر في التقسيمات التشريحية التقليدية السائدة.
14. المصطلحات ذات الصلة والفروق الدقيقة
لتفادي الخلط الشائع في الأدبيات العصبية والنفسية، من الضروري التمييز بين المخطط الجديد والمصطلحات التشريحية المقاربة:
- المخطط (Striatum): مصطلح شامل وواسع يضم كلاً من المخطط الجديد الظهري (النواة المذنبة والبطامة) والمخطط البطني (النواة المتكئة والحديبة الشمية). فالمخطط الجديد هو جزء ومكون أساسي من المخطط الأوسع، لكنه يركز وظيفياً على الجوانب الحسية-الحركية والمعرفية المتقدمة بدلاً من الجوانب الوجدانية البحتة.
- النواة العدسية (Lentiform Nucleus): مصطلح تشريحي وصفي بحت يشمل البطامة والكرة الشاحبة معاً لكونهما يشكلان كتلة تشبه العدسة، لكنهما مختلفان تماماً وظيفياً ونسيجياً وجينياً؛ فالكرة الشاحبة بنية مخرجة وأقدم تطورياً، بينما البطامة جزء من المخطط الجديد وبنية مدخلة.
- المخطط القديم (Paleostriatum): يشير تطورياً وسلالياً إلى الكرة الشاحبة؛ وهو أقدم من المخطط الجديد، ويتألف من خلايا إسقاطية مختلفة الحجم والخصائص تعمل على ترحيل الإشارات النهائية خارج العقد القاعدية نحو المهاد.
- العقد القاعدية (Basal Ganglia): المنظومة العصبية الشاملة والموسعة التي تحتضن المخطط الجديد كعنصر مدخلات، بالإضافة إلى مكونات أخرى تشمل الكرة الشاحبة، والنواة تحت المهاد، والمادة السوداء.
15. خلاصة واستنتاجات رئيسة
يُشكل المخطط الجديد (Neostriatum) المحطة العصبية الرئيسة لدمج النوايا المعرفية مع الحركات الإرادية والتعلم السلوكي القائم على المكافأة وتكوين العادات. ومن خلال بنيتيه الأساسيتين، النواة المذنبة والبطامة، إلى جانب التوزيع المجهري لجسيمات المطرس والجسيمات المخططة، يُمكّن هذا النظام الكائن الحي من تحويل السلوكيات المعقدة والواعية إلى مهارات آلية متقنة تضمن كفاءة الطاقة الإدراكية.
يتجاوز دوره مجرد التنسيق الحركي ليشكل حجر زاوية في علم النفس العصبي؛ حيث يكشف الخلل في توازنه الكيميائي والشبكي عن جذور الاضطرابات الحركية الكبرى كمرض باركنسون، والاضطرابات النفسية والسلوكية كالإدمان والوسواس القهري ومتلازمة توريت. ويظل المخطط الجديد، بما يمتلكه من مرونة مشبكية وارتباطات قشرية وثيقة، أحد أهم مجالات البحث الواعدة لفهم تعقيدات الدماغ البشري وتطوير علاجات نفسية وعصبية موجهة بدقة فائقة.
المراجع
- Graybiel, A. M. (2008). Habits, rituals, and the evaluative brain. Annual Review of Neuroscience, 31, 359–387. https://doi.org/10.1146/annurev.neuro.29.051605.112851
- Albin, R. L., Young, A. B., & Penney, J. B. (1989). The functional anatomy of basal ganglia disorders. Trends in Neurosciences, 12(10), 366–375. https://doi.org/10.1016/0166-2236(89)90074-x
- Schultz, W. (1998). Predictive reward signal of dopamine neurons. Journal of Neurophysiology, 80(1), 1–27. https://doi.org/10.1152/jn.1998.80.1.1
- Haber, S. N. (2016). Corticostriatal circuitry. Dialogues in Clinical Neuroscience, 18(1), 7–21. https://doi.org/10.31887/dcns.2016.18.1/shaber
- Alexander, G. E., DeLong, M. R., & Strick, P. L. (1986). Parallel organization of functionally segregated circuits linking basal ganglia and cortex. Annual Review of Neuroscience, 9, 357–381. https://doi.org/10.1146/annurev.ne.09.030186.002041