دراسة رائدة تكشف عن السبب الذي يجبر الدماغ على النوم
نقضي ما يقرب من ثلث حياتنا نائمين، ومع ذلك، لا يزال المحفز البيولوجي للنوم غامضاً، فعلى الرغم من عقود من البحث، واجه العلماء صعوبة في تحديد سبب مادي ملموس يدفع الدماغ إلى الراحة، وربما تكون دراسة جديدة من جامعة أكسفورد قد غيّرت ذلك.
وجد الباحثون أن الضغط الذي يدفعنا إلى النوم قد يأتي من أعماق خلايا دماغنا، من محطات الطاقة الدقيقة المعروفة باسم الميتوكوندريا، ويبدو أن هذه الهياكل، المسؤولة عن تحويل الأكسجين إلى طاقة، تُصدر إنذاراً داخلياً عند دفعها إلى أقصى طاقتها، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".
واكتشف الفريق، بقيادة البروفيسور جيرو ميسينبوك والدكتور رافاييل سارناتارو، أن تراكم الجهد الكهربائي داخل الميتوكوندريا في خلايا دماغية محددة يعمل كإشارة لتحفيز النوم، وأظهر البحث، الذي أُجري على ذباب الفاكهة، أنه عندما تُشحن الميتوكوندريا بشكل زائد، فإنها تُسرب الإلكترونات.
وقال الدكتور سارناتارو: "عندما يحدث ذلك، فإنها تُنتج جزيئات تفاعلية تُلحق الضرر بالخلايا، يُنتج هذا التسرب الإلكتروني ما يُعرف بجزيئات الأكسجين التفاعلية، وهي نواتج ثانوية يُمكن أن تُلحق الضرر بالهياكل الخلوية عند ارتفاع كمياتها. يبدو أن الدماغ يستجيب لهذا الخلل ببدء النوم، مما يُتيح للخلايا فرصةً لإعادة ضبط نفسها قبل أن ينتشر الضرر أكثر، وتُفتح هذه النتائج فصلاً جديداً في كيفية تفكير العلماء في دور استقلاب الطاقة في صحة الدماغ.
مفتاح في الدماغ
وجد الباحثون أن الخلايا العصبية المتخصصة تعمل كقواطع دوائر، تقيس هذه الخلايا تسرب الإلكترونات وتُعطل استجابة النوم عندما يتجاوز الضغط عتبةً مُحددة، من خلال التلاعب بتدفق الطاقة في هذه الخلايا العصبية، إما عن طريق زيادة أو تقليل نقل الإلكترونات، تمكن العلماء من التحكم مُباشرةً في مدة نوم الذباب، حتى أنهم تجاوزوا مُدخلات النظام الطبيعية عن طريق استبدال الإلكترونات بطاقة من الضوء باستخدام بروتينات ميكروبية، وظلت النتيجة كما هي: طاقة أكبر، تسرب أكبر، نوم أكثر.
العلاقة .. الشيخوخة والتعب
وقال البروفيسور ميسنبوك: "لقد شرعنا في فهم الغرض من النوم، ولماذا نشعر بالحاجة إليه أصلاً، تُظهر نتائجنا أن الإجابة قد تكمن في العملية ذاتها التي تُغذي أجسامنا: الأيض الهوائي، وأوضح أنه عندما تُثقل الميتوكوندريا في بعض الخلايا العصبية المُنظِّمة للنوم بالطاقة، تبدأ بتسريب الإلكترونات.
وعندما يُصبح هذا التسريب كبيراً جداً، تُحفِّز الخلايا العصبية النوم لمنع تفاقم الضرر.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
أخبارنا
منذ 4 ساعات
- أخبارنا
براءة اختراع دولية لفريق بحثي من الجامعة الهاشمية لابتكاره جهاز يقيس قدرة تحمل الرياضيين
أخبارنا : سَجَّلَ فريق بحثي مشترك من كلية العلوم الطبية التطبيقية في الجامعة الهاشمية، وكلية علوم التأهيل الطبي في جامعة الملك عبدالعزيز، براءة اختراع في المملكة المتحدة لتطويره جهاز مبتكر لقياس قدرة التحمل لدى الرياضيين باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، وتشكل الفريق البحثي بقيادة الأستاذ الدكتور رزق الله قواقزة وكلًا من الدكتور ثامر التيم والدكتور مهند الحوامدة، وقد تم تصميم الجهاز بحيث يجمع بين الذكاء الاصطناعي وتقنيات الاستشعار الحيوي القابلة للارتداء، لتمكين المراقبة المستمرة والفورية للوظائف الفسيولوجية أثناء التدريب والمنافسات الرياضية دون التأثير على الأداء أو مخالفة القوانين، ويحتوي النظام على مجموعة من المستشعرات المتقدمة، تشمل: مستشعرات معدل ضربات القلب، وتشبع الأكسجين SpO?، ومعدل التنفس، ودرجة حرارة الجسم، ومستشعرات الحركة وجميعها مدمجة ضمن وحدات يمكن ارتداؤها بسهولة. كما يعمل الجهاز على خوارزميات تعلم الآلة المتقدمة لتحليل البيانات البيومترية التي يتم جمعها حيث تُستخدم لتحديد الأنماط الفردية للرياضيين، وتوقع حالات التعب، واقتراح خطط تدريب مخصصة وفقًا للحالة الفسيولوجية لكل رياضي مما يتيح تحسين فعالية التدريب الرياضي بصورة ملحوظة من خلال تقليل الاعتماد على التقديرات الذاتية والاستعاضة عنها بالبيانات الموضوعية والمستمرة. ومن أهم ما يميز هذا الابتكار قدرته على تنفيذ تحليلات تنبؤية متقدمة تهدف إلى الوقاية من الإصابات الرياضية فمن خلال تحليل البيانات التاريخية والفورية، يستطيع النظام تحديد المؤشرات المبكرة لحالات التعب الشديد، والجفاف، وإجهاد العضلات، أو الإفراط في التمرين، مما يمكّن الرياضيين والمدربين من اتخاذ قرارات استباقية لتعديل الأحمال التدريبية واستراتيجيات التعافي بما يقلل خطر الإصابات. كما يوفر الجهاز بيانات شاملة وتراكمية يمكن استخدامها لتقييم قدرة التحمل الجماعية للفرق الرياضية، مما يُمكّن الطواقم التدريبية من تحسين استراتيجيات اللعب، واختيار التبديلات، وتحسين اللياقة العامة للفريق بناءً على مؤشرات دقيقة وموضوعية. ويُعد هذا الابتكار خطوة متقدمة في مجال علوم الرياضة التطبيقية، حيث يجمع بين تقنيات الذكاء الاصطناعي والقياس الحيوي لتحسين الأداء الرياضي وتعزيز سلامة الرياضيين.
جو 24
منذ 5 ساعات
- جو 24
براءة اختراع دولية لفريق بحثي من الجامعة الهاشمية لابتكاره جهاز يقيس قدرة تحمل الرياضيين باستخدام الذكاء الاصطناعي
جو 24 : سَجَّلَ فريق بحثي مشترك من كلية العلوم الطبية التطبيقية في الجامعة الهاشمية، وكلية علوم التأهيل الطبي في جامعة الملك عبدالعزيز، براءة اختراع في المملكة المتحدة لتطويره جهاز مبتكر لقياس قدرة التحمل لدى الرياضيين باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، وتشكل الفريق البحثي بقيادة الأستاذ الدكتور رزق الله قواقزة وكلًا من الدكتور ثامر التيم والدكتور مهند الحوامدة، وقد تم تصميم الجهاز بحيث يجمع بين الذكاء الاصطناعي وتقنيات الاستشعار الحيوي القابلة للارتداء، لتمكين المراقبة المستمرة والفورية للوظائف الفسيولوجية أثناء التدريب والمنافسات الرياضية دون التأثير على الأداء أو مخالفة القوانين، ويحتوي النظام على مجموعة من المستشعرات المتقدمة، تشمل: مستشعرات معدل ضربات القلب، وتشبع الأكسجين SpO?، ومعدل التنفس، ودرجة حرارة الجسم، ومستشعرات الحركة وجميعها مدمجة ضمن وحدات يمكن ارتداؤها بسهولة. كما يعمل الجهاز على خوارزميات تعلم الآلة المتقدمة لتحليل البيانات البيومترية التي يتم جمعها حيث تُستخدم لتحديد الأنماط الفردية للرياضيين، وتوقع حالات التعب، واقتراح خطط تدريب مخصصة وفقًا للحالة الفسيولوجية لكل رياضي مما يتيح تحسين فعالية التدريب الرياضي بصورة ملحوظة من خلال تقليل الاعتماد على التقديرات الذاتية والاستعاضة عنها بالبيانات الموضوعية والمستمرة. ومن أهم ما يميز هذا الابتكار قدرته على تنفيذ تحليلات تنبؤية متقدمة تهدف إلى الوقاية من الإصابات الرياضية فمن خلال تحليل البيانات التاريخية والفورية، يستطيع النظام تحديد المؤشرات المبكرة لحالات التعب الشديد، والجفاف، وإجهاد العضلات، أو الإفراط في التمرين، مما يمكّن الرياضيين والمدربين من اتخاذ قرارات استباقية لتعديل الأحمال التدريبية واستراتيجيات التعافي بما يقلل خطر الإصابات. كما يوفر الجهاز بيانات شاملة وتراكمية يمكن استخدامها لتقييم قدرة التحمل الجماعية للفرق الرياضية، مما يُمكّن الطواقم التدريبية من تحسين استراتيجيات اللعب، واختيار التبديلات، وتحسين اللياقة العامة للفريق بناءً على مؤشرات دقيقة وموضوعية. ويُعد هذا الابتكار خطوة متقدمة في مجال علوم الرياضة التطبيقية، حيث يجمع بين تقنيات الذكاء الاصطناعي والقياس الحيوي لتحسين الأداء الرياضي وتعزيز سلامة الرياضيين. تابعو الأردن 24 على
السوسنة
منذ 5 ساعات
- السوسنة
براءة اختراع دولية لفريق بحثي من الجامعة الهاشمية
السوسنة - سَجَّلَ فريق بحثي مشترك من كلية العلوم الطبية التطبيقية في الجامعة الهاشمية، وكلية علوم التأهيل الطبي في جامعة الملك عبدالعزيز، براءة اختراع في المملكة المتحدة لتطويره جهاز مبتكر لقياس قدرة التحمل لدى الرياضيين باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، وتشكل الفريق البحثي بقيادة الأستاذ الدكتور رزق الله قواقزة وكلًا من الدكتور ثامر التيم والدكتور مهند الحوامدة، وقد تم تصميم الجهاز بحيث يجمع بين الذكاء الاصطناعي وتقنيات الاستشعار الحيوي القابلة للارتداء، لتمكين المراقبة المستمرة والفورية للوظائف الفسيولوجية أثناء التدريب والمنافسات الرياضية دون التأثير على الأداء أو مخالفة القوانين، ويحتوي النظام على مجموعة من المستشعرات المتقدمة، تشمل: مستشعرات معدل ضربات القلب، وتشبع الأكسجين SpO?، ومعدل التنفس، ودرجة حرارة الجسم، ومستشعرات الحركة وجميعها مدمجة ضمن وحدات يمكن ارتداؤها بسهولة. كما يعمل الجهاز على خوارزميات تعلم الآلة المتقدمة لتحليل البيانات البيومترية التي يتم جمعها حيث تُستخدم لتحديد الأنماط الفردية للرياضيين، وتوقع حالات التعب، واقتراح خطط تدريب مخصصة وفقًا للحالة الفسيولوجية لكل رياضي مما يتيح تحسين فعالية التدريب الرياضي بصورة ملحوظة من خلال تقليل الاعتماد على التقديرات الذاتية والاستعاضة عنها بالبيانات الموضوعية والمستمرة.ومن أهم ما يميز هذا الابتكار قدرته على تنفيذ تحليلات تنبؤية متقدمة تهدف إلى الوقاية من الإصابات الرياضية فمن خلال تحليل البيانات التاريخية والفورية، يستطيع النظام تحديد المؤشرات المبكرة لحالات التعب الشديد، والجفاف، وإجهاد العضلات، أو الإفراط في التمرين، مما يمكّن الرياضيين والمدربين من اتخاذ قرارات استباقية لتعديل الأحمال التدريبية واستراتيجيات التعافي بما يقلل خطر الإصابات.كما يوفر الجهاز بيانات شاملة وتراكمية يمكن استخدامها لتقييم قدرة التحمل الجماعية للفرق الرياضية، مما يُمكّن الطواقم التدريبية من تحسين استراتيجيات اللعب، واختيار التبديلات، وتحسين اللياقة العامة للفريق بناءً على مؤشرات دقيقة وموضوعية. ويُعد هذا الابتكار خطوة متقدمة في مجال علوم الرياضة التطبيقية، حيث يجمع بين تقنيات الذكاء الاصطناعي والقياس الحيوي لتحسين الأداء الرياضي وتعزيز سلامة الرياضيين.
