جهاز يُشبه شَعر الإنسان لمراقبة نشاط الدماغ
خبرني - ابتكر فريق من الباحثين من جامعة ولاية بنسلفانيا الأميركية جهازاً (قطباً كهربياً) يُشبه شَعر الإنسان لمراقبة النشاط الكهربائي للدماغ على المدى الطويل، وبطريقة غير جراحية.
ووفق دراستهم المنشورة في دورية «إن بي جيه بيوميديكال إنوفيشينز»، يُثبّت هذا الجهاز الخفيف والمرن مباشرةً على فروة الرأس، وبشكل لا يلاحظه أحد، ليُقدّم تسجيلات ثابتة وعالية الجودة لإشارات الدماغ.
ويُعدّ تخطيط كهربية الدماغ أمراً بالغ الأهمية لتشخيص الحالات العصبية وتقييمها، مثل الصرع وإصابات الدماغ. وفي بعض الحالات، يحتاج الأطباء إلى مراقبة موجات الدماغ لفترات أطول، على سبيل المثال، لتقييم النوبات المرضية، واضطرابات النوم، والحالات التي تؤثّر في الأوعية الدموية وتدفُّق الدم في الدماغ.
ووفق الباحثين، أثبتت طريقة عمل الأقطاب الكهربائية الجديدة قدرتها على الحفاظ على أداء مستقرّ لأكثر من 24 ساعة من الاستخدام المتواصل، مشدّدين على أن هذه التقنية تُبشّر بإمكان استخدامها في منتجات العناية الصحية، بالإضافة إلى تطبيقات الرعاية الصحية السريرية.
وقال أستاذ الهندسة والميكانيكا بجامعة ولاية بنسلفانيا، والمؤلّف الرئيسي للدراسة، تاو تشو: «يمكن ارتداء هذا الجهاز من دون أن يُلاحَظ، مما يُعزّز الأداء الوظيفي وراحة المريض».
وأضاف في بيان نُشر، الجمعة، على موقع الجامعة: «تُوضَع أقطاب كهربائية معدنية صغيرة على فروة الرأس، وتلتقط النبضات الكهربائية الخافتة التي تُولّدها خلايا الدماغ. تُوصَل الأقطاب الكهربائية بأسلاك بجهاز يعرض نشاط الدماغ مثل أنماط تشبه الموجات».
وتابع: «قد تكون عملية مراقبة تخطيط كهربية الدماغ التقليدية مُرهقة ومعقَّدة في بعض الأحيان، مما يصعّب عمليات المراقبة المستمرّة وطويلة الأمد».
شروط محدّدة
وللحصول على تسجيل جيد لنشاط الدماغ، ينبغي أن تتوافق الأقطاب الكهربائية مع فروة الرأس؛ فأيّ فجوات بين القطب والجلد أو الشعر الكثيف قد تُقلّل من جودة الإشارة المُسجلة. وينبغي على الباحثين والأطباء وضع الجِلّ على فروة الرأس للحفاظ على اتصال جيد بين الأقطاب الكهربائية والجلد، بالإضافة إلى جودة الإشارة. ومع ذلك، قد يُسبّب الجلّ تهيُّجاً للجلد لدى بعض الأشخاص.
إنها عملية تستغرق وقتاً طويلاً، ويجب تكرارها عند جفاف الجلّ، خصوصاً لمَن يحتاج إلى مراقبة مستمرة أو على مدار جلسات متعدّدة. وهو ما علق عليه تشو: «سيؤدي هذا إلى تغيير المقاومة - أو السطح البيني - بين الأقطاب الكهربائية وفروة الرأس، وقد يؤثّر في إشارة الدماغ المسجلة».
ووفق نتائج الدراسة، فإنّ أقطاب تخطيط كهربية الدماغ التقليدية صلبة، ويمكنها التحرّك عند تحريك الرأس، حتى لو كان ذلك طفيفاً، مما قد يؤثّر في تجانُس البيانات.
ولمعالجة هذه القيود، صمَّم فريق البحث الجهاز الجديد الذي يُشبه خصلة شَعر الإنسان، ومصنوع من مادة هيدروجيل مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية البُعد.
ويستخدم الجهاز أيضاً حبراً حيوياً لاصقاً قابلاً للطباعة ثلاثية البُعد، يسمح للقطب الكهربي بالالتصاق مباشرة بفروة الرأس من دون الحاجة إلى أيّ مواد هلامية لزجة، أو أيّ تحضيرات جلدية أخرى. وهذا يقلّل الفجوة بين القطب الكهربي وفروة الرأس، مما يُحسّن جودة الإشارة.
وأظهرت النتائج أنّ أداء الجهاز الجديد يُضاهي أداء الأقطاب الكهربائية القياسية المُستَخدمة حالياً. وعلى عكس الأقطاب المعدنية التقليدية، تُحاكي الأقطاب الجديدة شَعر الإنسان، وهي غير ظاهرة على الرأس. ولأنّ الجهاز مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية البُعد، أوضح تشو أنه يُمكن طباعة القطب بألوان مختلفة لتتناسب مع لون شعر الشخص أيضاً.
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
خبرني
٠٤-٠٥-٢٠٢٥
- خبرني
جهاز يُشبه شَعر الإنسان لمراقبة نشاط الدماغ
خبرني - ابتكر فريق من الباحثين من جامعة ولاية بنسلفانيا الأميركية جهازاً (قطباً كهربياً) يُشبه شَعر الإنسان لمراقبة النشاط الكهربائي للدماغ على المدى الطويل، وبطريقة غير جراحية. ووفق دراستهم المنشورة في دورية «إن بي جيه بيوميديكال إنوفيشينز»، يُثبّت هذا الجهاز الخفيف والمرن مباشرةً على فروة الرأس، وبشكل لا يلاحظه أحد، ليُقدّم تسجيلات ثابتة وعالية الجودة لإشارات الدماغ. ويُعدّ تخطيط كهربية الدماغ أمراً بالغ الأهمية لتشخيص الحالات العصبية وتقييمها، مثل الصرع وإصابات الدماغ. وفي بعض الحالات، يحتاج الأطباء إلى مراقبة موجات الدماغ لفترات أطول، على سبيل المثال، لتقييم النوبات المرضية، واضطرابات النوم، والحالات التي تؤثّر في الأوعية الدموية وتدفُّق الدم في الدماغ. ووفق الباحثين، أثبتت طريقة عمل الأقطاب الكهربائية الجديدة قدرتها على الحفاظ على أداء مستقرّ لأكثر من 24 ساعة من الاستخدام المتواصل، مشدّدين على أن هذه التقنية تُبشّر بإمكان استخدامها في منتجات العناية الصحية، بالإضافة إلى تطبيقات الرعاية الصحية السريرية. وقال أستاذ الهندسة والميكانيكا بجامعة ولاية بنسلفانيا، والمؤلّف الرئيسي للدراسة، تاو تشو: «يمكن ارتداء هذا الجهاز من دون أن يُلاحَظ، مما يُعزّز الأداء الوظيفي وراحة المريض». وأضاف في بيان نُشر، الجمعة، على موقع الجامعة: «تُوضَع أقطاب كهربائية معدنية صغيرة على فروة الرأس، وتلتقط النبضات الكهربائية الخافتة التي تُولّدها خلايا الدماغ. تُوصَل الأقطاب الكهربائية بأسلاك بجهاز يعرض نشاط الدماغ مثل أنماط تشبه الموجات». وتابع: «قد تكون عملية مراقبة تخطيط كهربية الدماغ التقليدية مُرهقة ومعقَّدة في بعض الأحيان، مما يصعّب عمليات المراقبة المستمرّة وطويلة الأمد». شروط محدّدة وللحصول على تسجيل جيد لنشاط الدماغ، ينبغي أن تتوافق الأقطاب الكهربائية مع فروة الرأس؛ فأيّ فجوات بين القطب والجلد أو الشعر الكثيف قد تُقلّل من جودة الإشارة المُسجلة. وينبغي على الباحثين والأطباء وضع الجِلّ على فروة الرأس للحفاظ على اتصال جيد بين الأقطاب الكهربائية والجلد، بالإضافة إلى جودة الإشارة. ومع ذلك، قد يُسبّب الجلّ تهيُّجاً للجلد لدى بعض الأشخاص. إنها عملية تستغرق وقتاً طويلاً، ويجب تكرارها عند جفاف الجلّ، خصوصاً لمَن يحتاج إلى مراقبة مستمرة أو على مدار جلسات متعدّدة. وهو ما علق عليه تشو: «سيؤدي هذا إلى تغيير المقاومة - أو السطح البيني - بين الأقطاب الكهربائية وفروة الرأس، وقد يؤثّر في إشارة الدماغ المسجلة». ووفق نتائج الدراسة، فإنّ أقطاب تخطيط كهربية الدماغ التقليدية صلبة، ويمكنها التحرّك عند تحريك الرأس، حتى لو كان ذلك طفيفاً، مما قد يؤثّر في تجانُس البيانات. ولمعالجة هذه القيود، صمَّم فريق البحث الجهاز الجديد الذي يُشبه خصلة شَعر الإنسان، ومصنوع من مادة هيدروجيل مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية البُعد. ويستخدم الجهاز أيضاً حبراً حيوياً لاصقاً قابلاً للطباعة ثلاثية البُعد، يسمح للقطب الكهربي بالالتصاق مباشرة بفروة الرأس من دون الحاجة إلى أيّ مواد هلامية لزجة، أو أيّ تحضيرات جلدية أخرى. وهذا يقلّل الفجوة بين القطب الكهربي وفروة الرأس، مما يُحسّن جودة الإشارة. وأظهرت النتائج أنّ أداء الجهاز الجديد يُضاهي أداء الأقطاب الكهربائية القياسية المُستَخدمة حالياً. وعلى عكس الأقطاب المعدنية التقليدية، تُحاكي الأقطاب الجديدة شَعر الإنسان، وهي غير ظاهرة على الرأس. ولأنّ الجهاز مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية البُعد، أوضح تشو أنه يُمكن طباعة القطب بألوان مختلفة لتتناسب مع لون شعر الشخص أيضاً.
سرايا الإخبارية
٠٢-٠٥-٢٠٢٥
- سرايا الإخبارية
الشاي أم القهوة .. أيهما يعزز نشاطك؟
سرايا - ينقسم الكثيرون حول القهوة والشاي، أي منهما الأفضل من حيث الطعم، والقدرة على زيادة الطاقة، وتعزيز التركيز.. لكن الخبراء يؤكدون أن كلا المشروبين له فوائد رائعة ومحبوبة، وبعض المخاطر المحتملة. ونقل موقع "ويل أند غود –Wellandgood " عن اختصاصية التغذية ماي تشو أن كلا المشروبين غني بالبوليفينول، وهي مركبات نباتية ذات خصائص مضادة للأكسدة ومضادة للالتهابات. وأضافت بأن تناوُل رشفات منتظمة من القهوة أو الشاي يرتبط بانخفاض خطر الإصابة بأمراض مزمنة، مثل أمراض القلب والسكتة الدماغية وداء السكري من النوع الثاني، و"قد يدعمان أيضًا صحة الدماغ بفضل محتواهما من الكافيين ومضادات الأكسدة. ونقلت صحيفة "الشرق الأوسط" عن التقرير أن القهوة تعطي جرعة أكبر من الكافيين؛ ما يعزز التركيز، ويعزز الأداء البدني.. كما أنها غنية بأحماض الكلوروجينيك، وهي مضادات أكسدة فريدة مرتبطة بتحسين صحة الدماغ والكبد. وفي حين أن الشاي يحتوي على مجموعة خاصة من مضادات الأكسدة فإن القهوة تقدم تركيبة مختلفة من البوليفينول، وهي أكثر شيوعًا في الأنظمة الغذائية الغربية. ويقدم الشاي شيئًا لا تقدمه القهوة، وهو «إل - ثيانين»، الذي يساعد على تقليل التوتر، خاصة في الشاي الأخضر والأبيض، وبعض الأنواع، مثل البابونغ، التي تهدئ الهضم، أو تساعد على النوم. وإضافة إلى ذلك، فإن شاي الأعشاب خالٍ من الكافيين ومرطب؛ ما يعطي الشاي أفضلية لمن يراقبون استهلاكهم من المنبهات. وكذلك يحتوي الشاي الأخضر على مضاد أكسدة قوي، ولكن قد يصعب على الجسم امتصاصه بالكامل نظرًا لحساسيته للحرارة ودرجة الحموضة. يختلف تناوُل الكافيين باختلاف الشخص؛ فبالنسبة للبعض يمكن أن يُحسن الكافيين المعتدل المزاج والطاقة واليقظة. وبالنسبة للآخرين حتى القليل من الكافيين قد يكون أكثر من اللازم؛ ما يؤدي إلى التوتر والقلق، أو عسر الهضم. وتقول تشو: "تعتبر إدارة الغذاء والدواء الأمريكية أن ما يصل إلى 400 ملغ يوميًّا آمن لمعظم البالغين"، ولكن تحمُّل الجسم للكافيين أمر شخصي. وللتوضيح، تحتوي القهوة على نحو 95 ملغ لكل كوب مقابل 30 إلى 50 ملغ في الشاي. وبالنسبة للبعض، خاصة مع الشاي الأسود القوي، قد يكون الشعور بالتوتر من الشاي حقيقيًّا أيضًا، ولكن بفضل "إل–ثيانين"، الذي يساعد على موازنة تأثيرات الكافيين، غالبًا ما يوفر الشاي دفعة طاقة أكثر سلاسة من القهوة. ومع ذلك، يختلف رد فعل كل شخص. والإفراط في شرب الشاي قد يؤدي إلى الشعور بالتوتر، خاصة إذا كنت تعاني حساسية تجاه الكافيين. وتقول "تشو" إن الإفراط في شرب القهوة أو الشاي - وخصوصًا الأنواع الغنية بالكافيين أو المركَّزة - قد يسبب مشاكل في النوم، وسرعة في ضربات القلب، أو مشاكل في الأمعاء. وتضيف بأن حموضة القهوة قد تكون مزعجة بشكل خاص للمعدة الحساسة، بينما قد ترهق أنواع الشاي شديدة التركيز الكبد والكلى، أو تتفاعل مع الأدوية. وتقول تشو: "كل هذا يعني أن الاعتدال هو الأساس، سواء كنت تفضل فنجانًا من القهوة أو رشفة من الشاي". وتضيف "تشو" أنه لا توجد إجابة واحدة تناسب الجميع؛ فالقهوة قد تدعم الطاقة والتمثيل الغذائي بشكل أفضل، بينما الشاي يعمل على تخفيف التوتر وترطيب الجسم. وتضيف بأن الاختيار الصحيح يعتمد على أهدافك الصحية، ومدى تحمُّلك للكافيين، وتفضيلاتك الشخصية. وتقول "تشو": "يمكن أن يكون كلاهما جزءًا من نظام غذائي صحي. فقط تذكَّر: ما تضيفه إلى كوبك مهم بالقدر نفسه؛ فمشروبات القهوة المحلاة وشاي لاتيه قد تفوق فوائدها. والتوقيت عامل مهم؛ فالكافيين في وقت متأخر من اليوم قد يؤثر سلبًا على النوم. وإذا كنتِ حاملاً أو مُرضعًا، أو تعانين مشكلة صحية، فاستشيري الطبيب بشأن الكمية المثلى لكِ".
الرأي
٢٩-٠٤-٢٠٢٥
- الرأي
الشاي أم القهوة.. أيهما يعزز نشاطك أكثر؟
ينقسم الكثيرون حول القهوة والشاي، أي منهما الأفضل من حيث الطعم، والقدرة على زيادة الطاقة، وتعزيز التركيز.. لكن الخبراء يؤكدون أن كلا المشروبين له فوائد رائعة ومحبوبة، وبعض المخاطر المحتملة. ونقل موقع "ويل أند غود –Wellandgood " عن اختصاصية التغذية ماي تشو أن كلا المشروبين غني بالبوليفينول، وهي مركبات نباتية ذات خصائص مضادة للأكسدة ومضادة للالتهابات. وأضافت بأن تناوُل رشفات منتظمة من القهوة أو الشاي يرتبط بانخفاض خطر الإصابة بأمراض مزمنة، مثل أمراض القلب والسكتة الدماغية وداء السكري من النوع الثاني، و"قد يدعمان أيضًا صحة الدماغ بفضل محتواهما من الكافيين ومضادات الأكسدة. ونقلت صحيفة "الشرق الأوسط" عن التقرير أن القهوة تعطي جرعة أكبر من الكافيين؛ ما يعزز التركيز، ويعزز الأداء البدني.. كما أنها غنية بأحماض الكلوروجينيك، وهي مضادات أكسدة فريدة مرتبطة بتحسين صحة الدماغ والكبد. وفي حين أن الشاي يحتوي على مجموعة خاصة من مضادات الأكسدة فإن القهوة تقدم تركيبة مختلفة من البوليفينول، وهي أكثر شيوعًا في الأنظمة الغذائية الغربية. ويقدم الشاي شيئًا لا تقدمه القهوة، وهو «إل - ثيانين»، الذي يساعد على تقليل التوتر، خاصة في الشاي الأخضر والأبيض، وبعض الأنواع، مثل البابونغ، التي تهدئ الهضم، أو تساعد على النوم. وإضافة إلى ذلك، فإن شاي الأعشاب خالٍ من الكافيين ومرطب؛ ما يعطي الشاي أفضلية لمن يراقبون استهلاكهم من المنبهات. وكذلك يحتوي الشاي الأخضر على مضاد أكسدة قوي، ولكن قد يصعب على الجسم امتصاصه بالكامل نظرًا لحساسيته للحرارة ودرجة الحموضة. يختلف تناوُل الكافيين باختلاف الشخص؛ فبالنسبة للبعض يمكن أن يُحسن الكافيين المعتدل المزاج والطاقة واليقظة. وبالنسبة للآخرين حتى القليل من الكافيين قد يكون أكثر من اللازم؛ ما يؤدي إلى التوتر والقلق، أو عسر الهضم. وتقول تشو: "تعتبر إدارة الغذاء والدواء الأمريكية أن ما يصل إلى 400 ملغ يوميًّا آمن لمعظم البالغين"، ولكن تحمُّل الجسم للكافيين أمر شخصي. وللتوضيح، تحتوي القهوة على نحو 95 ملغ لكل كوب مقابل 30 إلى 50 ملغ في الشاي. وبالنسبة للبعض، خاصة مع الشاي الأسود القوي، قد يكون الشعور بالتوتر من الشاي حقيقيًّا أيضًا، ولكن بفضل "إل–ثيانين"، الذي يساعد على موازنة تأثيرات الكافيين، غالبًا ما يوفر الشاي دفعة طاقة أكثر سلاسة من القهوة. ومع ذلك، يختلف رد فعل كل شخص. والإفراط في شرب الشاي قد يؤدي إلى الشعور بالتوتر، خاصة إذا كنت تعاني حساسية تجاه الكافيين. وتقول "تشو" إن الإفراط في شرب القهوة أو الشاي - وخصوصًا الأنواع الغنية بالكافيين أو المركَّزة - قد يسبب مشاكل في النوم، وسرعة في ضربات القلب، أو مشاكل في الأمعاء. وتضيف بأن حموضة القهوة قد تكون مزعجة بشكل خاص للمعدة الحساسة، بينما قد ترهق أنواع الشاي شديدة التركيز الكبد والكلى، أو تتفاعل مع الأدوية. وتقول تشو: "كل هذا يعني أن الاعتدال هو الأساس، سواء كنت تفضل فنجانًا من القهوة أو رشفة من الشاي". وتضيف "تشو" أنه لا توجد إجابة واحدة تناسب الجميع؛ فالقهوة قد تدعم الطاقة والتمثيل الغذائي بشكل أفضل، بينما الشاي يعمل على تخفيف التوتر وترطيب الجسم. وتضيف بأن الاختيار الصحيح يعتمد على أهدافك الصحية، ومدى تحمُّلك للكافيين، وتفضيلاتك الشخصية. وتقول "تشو": "يمكن أن يكون كلاهما جزءًا من نظام غذائي صحي. فقط تذكَّر: ما تضيفه إلى كوبك مهم بالقدر نفسه؛ فمشروبات القهوة المحلاة وشاي لاتيه قد تفوق فوائدها. والتوقيت عامل مهم؛ فالكافيين في وقت متأخر من اليوم قد يؤثر سلبًا على النوم. وإذا كنتِ حاملاً أو مُرضعًا، أو تعانين مشكلة صحية، فاستشيري الطبيب بشأن الكمية المثلى لكِ".
