اكتشاف عامل "صامت" كامن وراء طول عمر النساء ومرونة أدمغتهن خلال الشيخوخة

جو 24 :
توصل باحثون إلى فهم جديد لكيفية حفاظ الدماغ الأنثوي على مرونته مع التقدم في العمر، ما يلقي الضوء على سبب كون النساء أطول عمرا من الرجال ويحتفظن بقدراتهن المعرفية لفترة أطول.
وتحمل الإناث كروموسومين X، أحدهما محجوب في جزء من الخلية يعرف باسم "جسم بار" (Barr body)، حيث لا يمكنه التعبير عن العديد من الجينات، وكان العلماء يعتقدون أنه لا يفعل الكثير.
لكن فريق جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو (UCSF) اكتشف أنه عندما تصل إناث الفئران إلى ما يعادل نحو 65 عاما من العمر البشري، يبدأ الكروموسوم X "الصامت" الثاني في التعبير عن جينات تعزز اتصالات الدماغ، ما يعزز الإدراك.
وقالت دينا دوبال، أستاذة علم الأعصاب وأمراض التنكس العصبي في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو: "في الشيخوخة الطبيعية، يبدو دماغ المرأة أصغر سنا، مع عجز إدراكي أقل مقارنة بالرجال. وتظهر هذه النتائج أن الكروموسوم X الصامت لدى الإناث يعود إلى النشاط في مراحل متأخرة من العمر، ما قد يساعد على إبطاء التدهور المعرفي".
ولتتبع ما إذا كانت أي جينات على الكروموسوم X الصامت قد تكون نشطة بالفعل، تعاونت دوبال مع خبير الجينوم فيجاي راماني، الأستاذ في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو والباحث في معهد جلادستون لعلوم البيانات والتكنولوجيا الحيوية، وباربرا بانينغ، أستاذة الكيمياء الحيوية في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو.
وقام العلماء بتهجين فئران من سلالتين مختلفتين من الفئران المخبرية، وجعلوا الكروموسوم X من إحدى السلالتين صامتا.
وبما أنهم عرفوا الشفرة الجينية لكل سلالة، تمكنوا من تتبع مصدر أي جينات معبر عنها إلى كل كروموسوم X.
ثم قاموا بقياس التعبير الجيني في الحُصين - وهي منطقة دماغية رئيسية للتعلم والذاكرة تتراجع مع التقدم في العمر، في إناث الفئران البالغة من العمر 20 شهرا، وهو ما يعادل 65 عاما لدى البشر.
وبشكل مفاجئ، في عدة أنواع مختلفة من خلايا الحصين، عبر الكروموسوم X الذي كان من المفترض أن يكون صامتا عن نحو 20 جينا. وتلعب العديد من هذه الجينات دورا في نمو الدماغ، بالإضافة إلى الإعاقة الذهنية.
قالت دوبال: "أيقظت الشيخوخة الكروموسوم X النائم". وأضافت مارغريت جاديك، طالبة دراسات عليا في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو والمؤلفة الأولى للورقة البحثية: "فكرنا على الفور أن هذا قد يفسر كيف يظل دماغ المرأة مرنا في الشيخوخة الطبيعية، لأن الرجال لا يمتلكون هذا الكروموسوم X الإضافي".
وبرز جين PLP1، الذي كان من بين 22 جينا "تجنب" الصمت على الكروموسوم X، كواحد من الجينات المهمة.
ويساعد PLP1 في بناء العزل العصبي، أو المايلين، الذي يحيط بأسلاك الدماغ، ما يسمح لها بنقل الإشارات بشكل فعال.
ووجد الباحثون أن إناث الفئران المسنة لديها مستويات أعلى من PLP1 في الحصين مقارنة بالذكور المسنين، ما يشير إلى أن الكروموسوم X الإضافي قد لعب دورا في ذلك.
ولاختبار ما إذا كان PLP1 يمكن أن يفسر مرونة الدماغ الأنثوي، قام الفريق بالتعبير الاصطناعي عن PLP1 في الحصين لدى إناث وذكور الفئران المسنة.
وأدى PLP1 الإضافي إلى تعزيز الدماغ في كلا الجنسين، وأظهرت هذه الفئران أداء أفضل في اختبارات التعلم والذاكرة.
ويبحث فريق دوبال الآن عما إذا كان الكروموسوم X الثاني قد يكون نشطا أيضا لدى النساء الأكبر سنا. ولديهم سبب للاعتقاد بذلك: فقد وجد تحليل لأنسجة دماغية تبرع بها نساء ورجال مسنون، أن النساء فقط لديهن مستويات مرتفعة من PLP1.
نشرت الدراسة في 5 مارس في مجلة Science Advances.
المصدر: ميديكال إكسبريس
تابعو الأردن 24 على

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

خبرني

منذ يوم واحد

• خبرني

تفسير جديد لسبب زيادة طول الرجل عن المرأة

خبرني - يُعد الطول أحد الفروقات الجنسية الملحوظة لدى البشر، حيث يبلغ متوسط طول الرجال 13 سم أطول من النساء. ولا شك أن الهرمونات الجنسية تلعب دوراً هاماً في هذا التباين، ولكنها ليست العامل الوحيد المؤثر. وفي حين اشتبه العلماء منذ فترة طويلة في أن العوامل الوراثية تُسهم في هذه الاختلافات، إلا أن الآليات البيولوجية الكامنة وراء هذا التباين الجنسي، بغض النظر عن الهرمونات، ظلت غامضة، إلى أن سلط باحثون أمريكيون الضوء عليها. وحلل فريق البحث من معهد طب التوحد والنمو في بنسلفانيا بيانات واسعة النطاق ضمت أكثر من 928 ألف شخص، من بينهم 1,225 شخصاً يعانون من اختلالات الصيغة الصبغية للكروموسومات الجنسية (SCAs)، وهي حالات وراثية يكون فيها لدى الأفراد عدد غير طبيعي من كروموسومات X أو Y، إما إضافية أو مفقودة. ووجد الباحثون أن وجود كروموسوم Y إضافي يؤدي إلى زيادة أكبر في الطول مقارنةً بوجود كروموسوم X إضافي، بغض النظر عن تأثير الهرمونات الذكرية. وفي الإناث، يكون معظم الكروموسوم X معطلاً، باستثناء PAR1، الذي ينجو من تعطيل X، وعادةً ما يمتلك كل من الذكور والإناث نسختين نشطتين من جينات PAR1. ووفق "مديكال إكسبريس"، هذا التثبيط الجزئي يعني أن الذكور قد يكون لديهم مستويات أعلى من جينات التعبير عن الطول. وأشارت النتائج إلى أن مساهمة الكروموسوم Y في الطول كانت أكبر من مساهمة الكروموسوم X الثاني، بغض النظر عن الاختلافات الهرمونية. كروموسوم إضافي وقد يُفسر وجود كروموسوم Y إضافي لدى الرجال ما يصل إلى 22.6% من متوسط ​​اختلاف الطول بين الذكور والإناث، وهو نمط متسق عبر مختلف المجموعات العرقية. ويؤكد الباحثون أن فهم الأسس الجينية لثنائية الشكل الجنسي أمر بالغ الأهمية، ليس فقط لسمات مثل الطول، ولكن أيضاً للكشف عن الآليات البيولوجية الكامنة وراء التفاوتات الجنسية في حدوث أمراض المناعة الذاتية، والاضطرابات العصبية والنفسية، وغيرها من الحالات الطبية.

عمون

٠٦-٠٤-٢٠٢٥

• عمون

متلازمة حذف 1p36…

تُعتبر متلازمة حذف 1p36 إنها اضطراب جيني و وراثي نادر الحدوث وذلك نتيجة حذف جزء من الكروموسوم (1) وهي حالة من اكثر حالات الحذف شيوعاً و يؤدي حدوثها إلى التأثير على مستوى نمو الفرد بالإضافة إلى الإعاقة الذهنية و مشاكل في عملية التعلم. اعراض متلازمة حذف 1p36: هناك مجموعة متنوعة من الأعراض التي تظهر على اصحاب هذه المتلازمة والتي تميزهم عن غيرهم من المتلازمات الأخرى ومن هذه الأعراض: ١-قصور وتأخر في النمو يحدث لدى الأشخاص المصابين بهذه المتلازمة قصور في النمو او تأخر سواء كان هذا التأخر جسدياً أو عقلياً. ٢-الإعاقة الذهنية يعاني اصحاب هذه المتلازمة من نقص في التطور العقلي أو قصور في المهارات الوظيفية العقلية. ٣-مشاكل في النطق واللغة يكون لدى الأطفال المصابين بهذه المتلازمة مشاكل وأضحه في النطق والكلام. ٤-صعوبات التعلم يظهر على الاطفال الذين لديهم هذه المتلازمة من قصور و ضعف واضح في المهارات الاكاديمية. ٥-مشاكل عصبية تظهر على اصحاب هذه المتلازمة أنواع معينة من المشاكل العصبية كنوبات الصرع و الاضطرابات الحركية و التوازن و التناسق الحركي الغير طبيعي و الغير منتظم. اسباب متلازمة حذف 1p36: تحدث متلازمة حذف 1p36 نتيجة لفقدان جزء من الكروموسوم (1) وهذا الانقسام قد يحدث بشكل عشوائي و غير منظم اثناء الانقسام الميتوزي للخلايا وكل ما كان الحذف كبيراً كانت الأعراض اشد. تشخيص متلازمة حذف 1p36: يتم عادةً في حالات التشخيص للمتلازمات الجينية استخدام الفحوصات الجينية مثل تحليل الكروموسومات و اختبار الفحص الجيني المتقدم كذلك يمكن للفحوصات الطبية أن تساعد في تشخيص المريض. علاج متلازمة حذف1p36: لا يوجد علاج نهائي و فعّال لهذه المتلازمة غير خضوع المريض لمجموعة من البرامج العلاجية التي يمكن أن تساعد المريض على تحسين حالته الصحية بشكل أفضل و الوصول إلى الإستقلالية و الاعتماد بشكل أكبر على الذات من هذه البرامج: ١-العلاج الطبي الذي يساعد المريض على تحسين بعض الأعراض المرتبطة بهذا المرض مثل المشاكل السمعية والعصبية و البصرية وغيرها. ٢-العلاج النفسي الذي يقوم بدوره في معالجة الحالات النفسية المرتبطة بالمرض مثل الاكتئاب والقلق والتوتر. ٣-العلاج الطبيعي يفيد المريض بشكل مباشر في تحسين حالته الحركية. ٤-الدعم الاجتماعي لأسرة المريض مما يساعد في الحالة المعنوية و إشراكهم في عملية العلاج.

عمون

٠٦-٠٤-٢٠٢٥

• عمون

تقنية جديدة تحوّل إشارات الدماغ إلى كلام طبيعي في أقل من ثانية

عمون - في إنجاز علمي بارز يجمع بين علوم الأعصاب والذكاء الاصطناعي، تمكَّن باحثون من جامعتيْ كاليفورنيا في بيركلي وسان فرنسيسكو من تطوير واجهة دماغ-حاسوب (BCI) قادرة على استعادة القدرة على الكلام الطبيعي للأشخاص المصابين بشلل حاد. وقد نُشرت نتائج الدراسة، هذا الأسبوع، في مجلة «نيتشور نيوروساينس (Nature Neuroscience)» مُشكّلة خطوة كبيرة نحو التواصل الصوتي الفوري عبر إشارات الدماغ، مما يعيد الأمل والاستقلالية لأولئك الذين فقدوا القدرة على الحديث. تقنية بلا تأخير تعتمد هذه التكنولوجيا المتقدمة على نظام مدعوم بالذكاء الاصطناعي قادر على تحويل الإشارات الدماغية إلى كلام مسموع في الوقت شبه الحقيقي، وهو ما يشكّل نقلة نوعية في حل مشكلة التأخير الزمني التي طالما عانى منها هذا النوع من التقنيات. يقول الدكتور جوبالا أنومانشيباللي، أستاذ مساعد بقسم الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب بجامعة كاليفورنيا-بيركلي والمحقق الرئيسي المشارك في الدراسة، إن النهج الذي جرى اعتماده في البث اللحظي يقدم قدرة فك شفرة الكلام بسرعة مشابِهة لتلك التي نراها في أجهزة مثل (أليكسا) و(سيري)، ولكن في خدمة المرضى. ولطالما شكّل التأخير بين المتحدث والكلام الناتج عن واجهات الدماغ والحاسوب عائقاً كبيراً أمام التواصل الطبيعي. ففي التجارب السابقة، كان على المستخدم الانتظار نحو 8 ثوانٍ لسماع جملة واحدة. أما النظام الجديد فقد قلّص هذه المدة إلى أقل من ثانية واحدة، ما سمح بتدفق الكلام بشكل طبيعي ومتواصل. تحسين جودة الحياة يُعد الدكتور إدوارد تشانغ، جرّاح الأعصاب في «UCSF» والمحقق الرئيسي الآخر في الدراسة، أن التكنولوجيا الجديدة قد تُحدث فرقاً جذرياً في حياة المرضى. ويشرح أن هذه التقنية تحمل إمكانات هائلة لتحسين جودة حياة الأشخاص المصابين بشللٍ يؤثر على الكلام. ويرى أنه من المثير كيف تُسهم تطورات الذكاء الاصطناعي المتسارعة في جعل هذه الواجهات أقرب إلى الواقع. مِن أبرز نقاط القوة في هذا الابتكار هو مرونته، فقد أثبت الباحثون أن التقنية لا تقتصر على نوع واحد من الأجهزة، بل تعمل بكفاءة مع واجهات دماغية متعددة، مثل الأقطاب الدقيقة المزروعة داخل الدماغ، أو الأجهزة غير التوغلية مثل أجهزة الاستشعار على الوجه التي تقيس النشاط العضلي. يوضح كايلو ليتلجون، طالب الدكتوراه في بيركلي والمؤلف المشارك في الدراسة، أن الخوارزمية نفسها يمكن تطبيقها على تقنيات مختلفة، ما دام توفرت إشارات دماغية واضحة. ترجمة إشارات الدماغ تبدأ عملية التحويل من منطقة القشرة الحركية في الدماغ، المسؤولة عن التحكم في عضلات النطق. هناك يجري التقاط الإشارات العصبية وفك تشفيرها باستخدام نماذج ذكية مدرَّبة مسبقاً لفهم أنماط معينة مرتبطة بالكلام. ويشرح شاول جون تشو، المؤلف المشارك في الدراسة، أنه تجري ترجمة الإشارات التي تأتي بعد أن يقرر الشخص ما يريد قوله، وبعد أن يختار الكلمات والحركات اللازمة للنطق. لتدريب النموذج، تعاوَنَ الباحثون مع مريضة فقدت القدرة على الكلام بعد إصابتها بسكتة دماغية. في جلسات التدريب، كانت المريضة تنظر إلى شاشة تعرض جملة مثل: «مرحباً، كيف حالك؟»، وتحاول قولها بصمت. وعلى الرغم من عدم قدرتها على إصدار أي صوت، تمكَّن النظام من ربط نشاطها العصبي بالجملة المقصودة. محاكاة الصوت الأصلي ولأن المريضة لا تملك قدرة على النطق الفعلي، لم يكن لدى الباحثين تسجيلات صوتية حديثة للمقارنة. لذلك، استعانوا بنموذج ذكاء اصطناعي مسبق التدريب لإنشاء صوت اصطناعي يحاكي صوتها قبل الإصابة. ووفق أنومانشيباللي، أدى سماعها صوتها القديم في الزمن الحقيقي إلى جعل التجربة أكثر شعوراً بالتحكم والاندماج. وللتأكد من قدرة النظام على تجاوز حدود البيانات التي تدرَّب عليها، اختبر الباحثون النموذج باستخدام كلمات جديدة مثل أسماء حروف الناتو الصوتية «ألفا، برافو، تشارلي»، فنجح في توليد أصوات مفهومة بدقة، ما يدل على أن النموذج لا يكرر فحسب، بل يتعلم فعلياً بناء الصوت. المثير أيضاً أن النظام حافظ على دقته العالية رغم السرعة الكبيرة. يقول ليتلجون: «لقد كان من غير المعروف سابقاً ما إذا كان بالإمكان بث كلام واضح في الزمن الحقيقي مباشرة من الدماغ.. لكن الآن لدينا هذا الإثبات». لغة تحمل العاطفة وفي حين يتطلع الفريق إلى المستقبل، يعمل الباحثون على تحسين الجوانب العاطفية والتعبيرية للكلام، مثل النبرة والحِدّة ومستوى الصوت، بما يعكس المشاعر أو الانفعالات الطبيعية في الحديث. ففي عالمٍ يزداد فيه اندماج الدماغ مع التكنولوجيا، تمثل هذه الخطوة نقطة تحول في استعادة القدرة على التعبير الصوتي، مما يعيد ربط الإنسان بعالمه، من خلال إحدى أكثر أدوات التواصل أساسية؛ وهي الصوت. الشرق الأوسط