أخبار العالم : إنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد لدماغ فأر لا يتعدى حبة رمل

الخميس 17 أبريل 2025 02:30 مساءً
نافذة على العالم - دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN) -- تمكن العلماء من إنشاء أول خريطة دقيقة ثلاثية الأبعاد لدماغ الثدييات، باستخدام جزء صغير للغاية من نسيج دماغ فأر، لا يتعدّى حجم حبّة رمل.
وتُظهر هذه الخريطة الشكل، والوظيفة، والنشاط الخاص بـ 84,000 خلية عصبية، عبارة عن بُنى متفرّعة تبعث الرسائل عبر أذرع طويلة تُعرف بالمحور العصبي، وتنتقل عبر أكثر من 500 مليون مشبك عصبي، بالإضافة إلى توثيق 200,000 خلية دماغية.
يحتوي هذا الجزء الصغير من الدماغ على ما يُعادل 5.4 كيلومترات من الأسلاك العصبية، أي ما يقارب مرة ونصف طول سنترال بارك في مدينة نيويورك الأمريكية.
يُعد هذا العمل تتويجًا لعقد تقريبًا من الأبحاث التي أجراها 150 عالمًا في 22 مؤسسة بقيادة معهد آلن لعلوم الدماغ وكلية بايلور للطب وجامعة برينستون.
في مقطع فيديو شاركه المعهد، قال الدكتور فورست كولمان، المدير المشارك لقسم البيانات والتقنية في معهد آلن إنّ "المذهل أنّ هذه الخريطة تُغطّي فقط 1/500 من حجم دماغ فأر كامل، ورغم ذلك أنتج الفريق 1.6 بيتابايت من البيانات، أي ما يُعادل مشاهدة فيديو عالي الدقة من دون انقطاع لمدة 22 عامًا".
وقد أتاح المشروع، المعروف باسم برنامج الذكاء الاصطناعي المستوحى من الشبكات القشرية (MICrONS)، كل هذه البيانات بشكل مجاني للجمهور.
تناول الباحثون هذا الإنجاز في أوراق بحثية عديدة نُشرت في مجلة Nature بتاريخ 9 أبريل/ نيسان.
الدكتور كلاي ريد (إلى اليمين)، الباحث الأول في معهد آلن لعلوم الدماغ، وطالبة الدكتوراه ليلى العبّادي من جامعة واشنطن، يقومان بفحص بيانات مشروع MICrONS، الذي يُعد من أضخم المشاريع العلمية لفهم البنية الدقيقة لشبكات الدماغ.
Credit: Allen Institute
بناء خريطة لنشاط الدماغ
بهدف إنشاء هذه الخريطة المذهلة، بدأ العلماء بكلية بايلور للطب في هيوستن بتسجيل نشاط الدماغ في جزء صغير من نسيج الدماغ ، لا يتعدى 1 مليمتر مكعب، في القشرة البصرية لفأر مُختبري، وهي المنطقة المسؤولة عن معالجة ما تراه العين.
تم استخدام مجاهر متخصصة لرصد النشاط العصبي بدقة عالية على مدى أيام عدّة. لضمان أن تكون البيانات طبيعية وتعكس النشاط العصبي الواقعي، حيث حرص الباحثون على أن يكون الفأر مستيقظًا ومُحفّزًا بصريًا أثناء التصوير.
وجعل العلماء الفأر يجري على جهاز مشي صغير، فيما يشاهد فيديوهات قصيرة مدتها 10 ثوانٍ من أفلام شهيرة.
كما شملت المشاهد أيضًا مقاطع من "يوتيوب" لرياضات خطرة مثل: الموتوكروس، والزلاجة السريعة (luge)، و القفز من المرتفعات (BASE jumping)، وذلك وفق ما ورد في بيان صحفي صادر عن جامعة برينستون.
00:13
رسم متحرك يُظهر جميع الخلايا بالقشرة البصرية في دماغ الفأر
قد يهمك أيضاً
بعد إنهاء حياة الفأر بطريقة رحيمة، أخذ الباحثون من معهد آلن المليمتر المكعب ذاته من الدماغ وقطّعوه إلى أكثر من 28,000 طبقة، يبلغ سُمك كل واحدة منها 1/400 من عرض شعرة الإنسان، ثم التقطوا صورًا لكل شريحة على حدة. بعد ذلك، قاموا بإعادة تركيب الصور في صورة مركبة واحدة.
استغرقت هذه العملية بحسب الدكتور نونـو ماساريكو دا كوستا، الباحث المشارك في معهد آلن، حوالي 12 يومًا و12 ليلة، مع تناوب الفريق على العمل على مدار الساعة.
بعد ذلك، استخدم فريق في جامعة برينستون بولاية نيوجيرسي الأمريكية أدوات التعلّم الآلي والذكاء الاصطناعي لتتبع حدود كل خلية عصبية عبر الشرائح، وتلوين الخلايا العصبية لإظهار كل واحدة منها على حدة، في عملية تُعرف بـ التجزئة (segmentation).
يتم التحقق من صحة المعلومات التي وُلّدت بواسطة الذكاء الاصطناعي أو مراجعتها يدويًا من قِبل العلماء المشاركين، وهي عملية مستمرة حتى الآن.
أدّى هذا العمل إلى إنشاء رؤية موحّدة لما يسميه العلماء "المخطط الاتصالي لدماغ الفأر (connectome)"، يُظهر كيف يتم تنظيم أجزاء معينة من دماغ الفأر، ويُقدّم نظرة على كيفية تفاعل أنواع الخلايا المختلفة معًا.
لفت الدكتور سيباستيان سيونغ، أستاذ علم الأعصاب وأستاذ علوم الحاسوب في جامعة برينستون إلى أن "المخطّط الاتصالي هو بمثابة بداية التحوّل الرقمي في علم الدماغ".
وأضاف: "ببضع ضغطات على لوحة المفاتيح يمكنك البحث عن معلومات، والحصول على النتائج خلال ثوانٍ. بعض تلك المعلومات كانت تتطلب سابقًا أطروحة دكتوراه كاملة للحصول عليها. وهذه قوّة التحول الرقمي".
الدكتور نونو ماساريكو دا كوستا، الباحث المشارك في معهد آلن لعلوم الدماغ، يعمل في مختبر المجهر الإلكتروني.
Credit: Allen Institute
التحدي المستحيل
لطالما اعتُبر رسم خريطة للدماغ بهذه الطريقة تحديًا مستحيلًا، إذ قال عالم الأحياء الجزيئية فرانسيس كريك، الحائز على جائزة نوبل لوصفه بنية الحمض النووي DNA، إن علماء الأعصاب لن يتمكنوا أبدًا من الوصول إلى هذا المستوى من الفهم الدقيق للدماغ.
وكان كريك قد كتب في مجلة "Scientific American" خلال عام 1979: "لا فائدة من طلب المستحيلات، مثل، مخطط الأسلاك الدقيقة لمليمتر مكعب من نسيج الدماغ، والطريقة التي تطلق بها جميع الخلايا العصبية فيه إشاراتها".
تعتمد خريطة "المخطط الاتصالي" لدماغ الفأر على أعمال سابقة مماثلة أُنجزت على كائنات أصغر، حيث اكتمل مخطط الدماغ الكامل لدودة الربداء الرشيقة C. elegans في عام 2019. وكشف العلماء في عام 2024 عن خريطة لجميع الخلايا العصبية في دماغ ذبابة الفاكهة.
وأشار الباحثون إلى أنّ مليمترًا مكعبًا واحدًا من دماغ الفأر يفوق بنحو 20 مرة دماغ ذبابة الفاكهة، ويُعتبر أكثر تعقيدًا.
لكن، يتمثّل الهدف برسم خريطة كاملة لدماغ الفأر في المستقبل القريب.
قال الدكتور كولمان إن رسم خريطة للدماغ البشري بمستوى التفاصيل ذاته على مستوى المشابك العصبية، أمر صعب، موضحًا أن "الدماغ البشري أكبر بحوالي 1500 مرة من دماغ الفأر، وهذا يُضيف عددًا هائلًا من التحديات التقنية والأخلاقية التي تعيق تحقيق ذلك".
وأشار الدكتور كلاي ريد، الباحث الأول في علوم الدماغ بمعهد آلن، إلى أن تتبّع المحاور العصبية في الدماغ البشري قد يكون ممكنًا، حتى إن لم يكن ذلك على مستوى المشابك العصبية. مستدركًا بأنّ "احتمالية إعادة بناء الدماغ البشري بالكامل على مستوى جميع الاتصالات، أمر مستبعد مستقبلًا".
طريقة جديدة لدراسة مرض الزهايمر
من جهتها، قالت الدكتورة مارييلا بيتكوفا، الباحثة المشاركة، والدكتور غريغور شوخنيشت، الباحث بعد الدكتوراه، وكلاهما من قسم البيولوجيا الجزيئية والخلوية في جامعة هارفارد، إن القشرة الدماغية الحديثة (neocortex) تُعد منطقة مثيرة للاهتمام في الدراسة، لأنها تميز أدمغة الثدييات عن أدمغة الفقاريات الأخرى.
قد يهمك أيضاً
وكتبا في مقال رافق نشر الدراسة:"ركّز الباحثون على هذه المنطقة لأنها تُعتبر بالمجمل مقر الإدراك العالي، وتلعب دورًا رئيسيًا في الإدراك الحسي، ومعالجة اللغة، والتخطيط، واتخاذ القرار".
من اللافت أن هذه الوظائف المختلفة ظاهريًا تصبح ممكنة بفضل مخطّط بُنيوي يمكن العثور عليه، مع بعض التعديلات، في جميع مناطق القشرة الدماغية، ولدى جميع الثدييات.
تُستخدم فئران المختبر بالفعل على نطاق واسع لفهم الأمراض التي تصيب الإنسان، ومن شأن الفهم الأفضل لبنية ووظيفة دماغ الفأر أن يفتح آفاقًا جديدة لدراسة اضطرابات الدماغ البشري، مثل ألزهايمر، وباركنسون، والتوحد، والفصام، وهي أمراض تنطوي على خلل في الاتصال العصبي.
وأفاد دا كوستا في بيان صحفي:"إذا كان لديك راديو معطّل، ولديك مخطط الدائرة الكهربائية الخاصة به، ستكون في موقع أفضل لإصلاحه"، مضيفًا: "نحن نصف هنا ما يشبه خريطة غوغل، أو مخططًا هندسيًا لحبة رمل. في المستقبل، يمكننا استخدام هذا المخطط لمقارنة التوصيلات العصبية في دماغ فأر سليم مع تلك الموجودة في نموذج مرضي".

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

مصرس

منذ 2 ساعات

• مصرس

الصحة: إنقاذ شاب تعرض لكسور متعددة بالجسم في مستشفى 15 مايو النموذجي

أعلنت أمانة المراكز الطبية المتخصصة بوزارة الصحة تفاصيل إنقاذ شاب تعرض لحادث من كسور متعددة بالجسم بمستشفى 15 مايو النموذجي. شاب في منتصف العشرينات تعرض لحادث سير تسبب في كسور متعددة في مفصل الحوضواستقبل مستشفى 15 مايو شابًّا في منتصف العشرينيات تعرض لحادث سير تسبب في كسور متعددة في مفصل الحوض، الحق الحرقفي الأيمن، عظام العانة، بالإضافة إلى كسور في عظمتي الساق والساعد الأيسر.أفاد الدكتور روماني ثابت مدير مستشفى 15 مايو، أن رحلة العلاج بدأت باستقبال المريض في العناية المركزة للحفاظ على استقرار علاماته الحيوية وتعويض فقدان الدم، ثم أُجريت له عملية رد مغلق وتثبيت داخلي لكسر القصبة بمسمار نخاعي تشابكي، مع رد مفتوح وتثبيت داخلي لعظمتي الساعد بشرائح ومسامير ذاتية الغلق. عملية رد مفتوح وتثبيت داخلي لكسر الحق الحرقفي وعظام العانةوبعد تحسن حالة المريض الصحية، تم إجراء عملية رد مفتوح وتثبيت داخلي لكسر الحق الحرقفي وعظام العانة وعظام الإيليا، مع المحافظة على حافظة مفصل الحوض.كما نوه "ثابت" بأن المريض قد خرج بعد تحسن حالته الصحية بالقسم الداخلي، ويتابع حاليًا في العيادات الخارجية، مما يعكس مستوى الرعاية الطبية المتقدمة التي يوفرها مستشفى مايو.كانت أعلنت أمانة المراكز الطبية المتخصصة أنه لأول مرة في السلوم التخصصى، إجراء عملية تثبيت داخلي بمسمار نخاعي تشابكي. مريض يبلغ من العمر 22 عامًا مصاب بكسر في القصبة اليمنىوقالت إنه استقبل قسم العظام بمستشفى السلوم التخصصي، مريضًا يبلغ من العمر 22 عامًا مصابًا بكسر في القصبة اليمنى، وبعد إجراء الفحوصات اللازمة والأشعات، تم تحضير المريض لدخول العمليات، حيث قام فريق جراحة العظام بإجراء عملية تثبيت داخلي بمسمار نخاعي تشابكي.الصحة: عيادات البعثة الطبية تقدم خدماتها ل 2785 من الحجاج المصريينوفد الصحة العالمية يزور معهد تيودور بلهارس لتعزيز التعاونوقال الدكتور رضا بكر مدير المستشفى إن هذه العملية الجراحية تُجرى لأول مرة بالمستشفى، وإنها تعتبر من التقنيات الحديثة والمتطورة التي تُستخدم لعلاج الكسور المُعقدة في العظام، حيث يتم تثبيت العظم باستخدام مسمار نخاعي متشابك، من خلال استخدام جهاز CA-RM، وهذا يساعد في سرعة الشفاء وتقليل احتمالات حدوث مضاعفات، ومما يجعلها خيارًا مفضلًا في علاج حالات الكسور التي يصعب معالجتها بالطرق التقليدية. ونقدم لكم من خلال موقع (فيتو)، تغطية ورصدًا مستمرًّا على مدار ال 24 ساعة ل أسعار الذهب، أسعار اللحوم ، أسعار الدولار ، أسعار اليورو ، أسعار العملات ، أخبار الرياضة ، أخبار مصر، أخبار اقتصاد ، أخبار المحافظات ، أخبار السياسة، أخبار الحوداث ، ويقوم فريقنا بمتابعة حصرية لجميع الدوريات العالمية مثل الدوري الإنجليزي ، الدوري الإيطالي ، الدوري المصري، دوري أبطال أوروبا ، دوري أبطال أفريقيا ، دوري أبطال آسيا ، والأحداث الهامة و السياسة الخارجية والداخلية بالإضافة للنقل الحصري ل أخبار الفن والعديد من الأنشطة الثقافية والأدبية. تابع موقع فيتو عبر قناة (يوتيوب) اضغط هنا تابع موقع فيتو عبر قناة (واتساب) اضغط هنا تابع موقع فيتو عبر تطبيق (نبض) اضغط هنا تابع موقع فيتو عبر تطبيق (جوجل نيوز) اضغط هنا

مصرس

منذ 4 ساعات

• مصرس

نجاح مركز طب وجراحة العيون بكفر الشيخ في إجراء جراحة دقيقة لزراعة طبقية قرنية

أعلنت أمانة المراكز الطبية المتخصصة عن نجاح مركز طب وجراحة العيون بكفر الشيخ في إجراء جراحة دقيقة لزراعة طبقية قرنية. وقام مركز طب وجراحة العيون بكفر الشيخ أمس الجمعة، بإجراء عملية جراحية دقيقة زراعة طبقية للقرنية لمريض كانت حالته لا تتعدى رؤية حركة اليد فقط، وتمكن بعد الجراحة من استعادة حدة الإبصار ما مكنه من العودة لحياته الطبيعية بعد سنوات من ضعف الإبصار، وقد أجرى هذه العملية الجراحية الدكتور معتز وسام استشاري القرنية بجامعة عين شمس. مبادرة رئيس الجمهورية للقضاء على قوائم الانتظارجاء هذا في إطار مبادرة رئيس الجمهورية للقضاء على قوائم الانتظار، وضمن توجيهات الدكتور خالد عبد الغفار نائب رئيس مجلس الوزراء ووزير الصحة والسكان، وبناءً على تعليمات الدكتورة مها إبراهيم رئيس أمانة المراكز الطبية المتخصصة، بالعمل على الانتهاء من قوائم الانتظار.وقد أفاد الدكتور ياسين رمضان مدير المركز بأن هذه العملية تأتي في إطار التوسع في تقديم خدمات طب العيون المتقدمة، وتحديدًا جراحات زراعة طبقية للقرنية، التي تُعد أملًا كبيرًا للمرضى الذين يعانون من اعتلالات القرنية المختلفة. أوائل المستشفيات التابعة للأمانة التي تقدم خدمة زراعة طبقية للقرنيةكما نوه مدير المركز بأن مركز طب وجراحة العيون بكفر الشيخ يعد من أوائل المستشفيات التابعة للأمانة التي تقدم خدمة زراعة طبقية للقرنية، منذ عام 2013، حيث تم إجراء 120 عملية زراعة قرنيه حتي عام 2024، كما تم إجراء 47 عملية قرنية من بداية يناير 2025 حتى اليوم.كشفت أمانة المراكز الطبية المتخصصة عن نجاح مستشفى شرق المدينة في إنقاذ مريض بجلطة حادة بالشرايين التاجية وعدم انتظام بضربات القلب. وقالت أمانة المراكز الطبية المتخصصة إن مستشفى شرق المدينة استقبل مريضًا يبلغ من العمر 65 عامًا، له تاريخ مرضي بجلطة سابقة بالقلب، وقد أجرى عملية تركيب 3 دعامات منذ حوالي سنتين، ولكن تم إهمال العلاج لمدة ثلاثة أشهر. جلطة جديدة مكتملة بالشريان التاجي الأيمنوقال الدكتور عبد الله الفرماوي مدير مستشفى شرق المدينة، أن قسم الطوارئ بالمستشفى قد استقبل المريض وهو يعاني من جلطة جديدة مكتملة بالشريان التاجي الأيمن، وعدم انتظام بضربات القلب.وأكد أنه على الفور تم دخول الحالة لعمل قسطرة أولية للشرايين التاجية بصورة عاجلة في وقت قياسي عن طريق فريق القسطرة الأولية الموجود 24 ساعة بالمستشفى.وتبين وجود انسداد كامل وجلطات بالشريان التاجي الأيمن، وتم التعامل مع الحالة حسب البروتوكولات العالمية المعتمدة، وقد قام الفريق الطبي بتركيب 3 دعامات دوائية، وتم خروج الحالة دون مضاعفات لاستكمال العلاج برعاية القلب. ونقدم لكم من خلال موقع (فيتو)، تغطية ورصدًا مستمرًّا على مدار ال 24 ساعة ل أسعار الذهب، أسعار اللحوم ، أسعار الدولار ، أسعار اليورو ، أسعار العملات ، أخبار الرياضة ، أخبار مصر، أخبار اقتصاد ، أخبار المحافظات ، أخبار السياسة، أخبار الحوداث ، ويقوم فريقنا بمتابعة حصرية لجميع الدوريات العالمية مثل الدوري الإنجليزي ، الدوري الإيطالي ، الدوري المصري، دوري أبطال أوروبا ، دوري أبطال أفريقيا ، دوري أبطال آسيا ، والأحداث الهامة و السياسة الخارجية والداخلية بالإضافة للنقل الحصري ل أخبار الفن والعديد من الأنشطة الثقافية والأدبية. تابع موقع فيتو عبر قناة (يوتيوب) اضغط هنا تابع موقع فيتو عبر قناة (واتساب) اضغط هنا تابع موقع فيتو عبر تطبيق (نبض) اضغط هنا تابع موقع فيتو عبر تطبيق (جوجل نيوز) اضغط هنا

مصرس

منذ 9 ساعات

• مصرس

مراجعة مادة العلوم لطلاب الصف الثالث الإعدادي 2025 آخر السنة (فيديو)

نستعرض فيما يلي مراجعة مادة العلوم لطلاب الصف الثالث الإعدادي الترم الثاني، والتى تقدمها قناة مدرستنا لطلاب الصف الثالث الإعدادي عبر موقعها على اليوتيوب، وذلك مع اقتراب امتحانات نهاية العام 2025، ونستعرض توزيع درجات الشهادة الإعدادية 2025، ونستعرض جداول امتحانات الصف الثالث الإعدادي في جميع المحافظات. مراجعة مادة العلوم لطلاب الصف الثالث الإعدادي 2025 نهاية العام عبر قناة مدرستنانشرت قناة مدرستنا مقاطع مراجعة العلوم لطلاب الصف الثالث الإعدادي عبر صفحتها الرسمية على موقع يوتيوب، وتتضمن 8 مقطع فيديو حتى الآن، كما يلي:ربما يهمك أن تقرأ أيضًامراجعة اللغة العربية للشهادة الإعدادية 2025 الترم الثاني (فيديو)مراجعة مادة الرياضيات للصف الثالث الإعدادي 2025 الترم الثاني (فيديو)مراجعة الدراسات الاجتماعية لطلاب الشهادة الإعدادية 2025 نهاية العام (فيديو)جداول امتحانات الشهادة الإعدادية 2025 في جميع المحافظاتيمكن من خلال الرابط التالي معرفة جداول امتحانات الصف الثالث الإعدادي في جميع المحافظاتتوزيع درجات مواد الصف الثالث الإعدادي 2025 الترم الثانيوأعلنت وزارة التربية والتعليم والتعليم الفني عن توزيع درجات مواد الصف الثالث الإعدادي، وفق ما قرره المركز القومي للامتحانات والتقويم التربوي، ويبلغ مجموع درجات الفصل الدراسي الأول هو 140 درجة موزعة كما يلي:المادةالدرجةتوزيع درجات امتحان مادة اللغة العربية:- التعبير: 7 درجات.- القراءة (القصة والقراءة المتعددة): 9 درجات.- النصوص (النثر والشعر): 10 درجات.- النحو: 10 درجات.- الخط: درجتان.- الإملاء: درجتان.40 درجة.توزيع درجات امتحان مادة اللغة الإنجليزية:- المحادثة: 5 درجات.- اختر الإجابة الصحيحة: 4 درجات.- القطعة: 6 درجات.- السؤال الرابع (اختر الإجابة الصحيحة): 3 درجات.- السؤال الخامس (أكمل بالإجابة الصحيحة): 5 درجات.- السؤال السادس (البراجراف – الكتابة): 7 درجات.30 درجة.مادة الدراسات الاجتماعية.20 درجة.مادة الرياضيات.30 درجة.مادة العلوم.20 درجة.مجموع درجات الترم الأول140 درجة.توزيع إجمالي درجات مواد الشهادة الإعدادية 2025 للفصلين الدراسيينيأتي توزيع درجات مواد الترمين الأول والثاني للشهادة الإعدادية للفصلين الدراسيين من مجموع 280 درجة موزعة كما يلي:المادةالدرجةمادة اللغة العربية.80 درجة.مادة اللغة الانجليزية.60 درجة.مادة الدراسات الاجتماعية.40 درجة.مادة الرياضيات.60 درجة.مادة العلوم.40 درجة.مجموع درجات مواد الشهادة الإعدادية280 درجة.