الذكاء الاصطناعي يكتشف باركنسون من نبرة الصوت قبل ظهور الأعراض

وفي دراسة واعدة نشرت مؤخرا على موقع MedRxiv، تمكن فريق بحثي من تطوير نموذج تعلم آلي يستطيع تمييز المؤشرات الصوتية الدقيقة المرتبطة بالمرض، بدقة تصل إلى 90%. ويأتي هذا الإنجاز في وقت يشهد ارتفاعا مطردا في عدد المصابين حول العالم، ما يفتح الباب أمام تشخيص أبكر وأكثر سهولة لأحد أكثر الأمراض التنكسية العصبية غموضا.
وتوضح الأبحاث التي أجراها أنيروث أنانثانارايانان، عالم المعلومات الحيوية بجامعة شمال تكساس، وزملاؤه، أن النتائج "تشير إلى أن نماذج التعلم الآلي القائمة على الصوت يمكنها اكتشاف علامات المرض حتى قبل ظهور علامات الحركة الواضحة".
ويؤثر مرض باركنسون على نحو 9 ملايين شخص حول العالم. ويتميز بصعوبة التحكم في الحركات الدقيقة والرعشة في أطراف المريض، ولكنه يتسبب أيضا في تحديات تتعلق بالمزاج والتفكير والذاكرة.
ورغم أن الآليات الكامنة وراء المرض معروفة إلى حد ما، إلا أن المحفزات التي تؤدي إلى تدهور الوظائف لم تفهم بالكامل بعد، حيث تم ربط كل شيء بدءا من الأطعمة المصنعة وحتى المبيدات الحشرية المستخدمة في ملاعب الغولف بالمرض، بالإضافة إلى العوامل الوراثية.
ولا يوجد حاليا علاج لمرض باركنسون، ما يعني أن أفضل ما يمكن أن يأمله المرضى وذويهم هو العلاجات التي تبطئ الأعراض. وكلما بدأت هذه العلاجات مبكرا، زادت الفوائد التي تقدمها. لذا، يمكن للكشف المبكر أن يكون له تأثير كبير على جودة حياة المريض.
واستخدم أنانثانارايانان وفريقه نماذج التعلم الآلي لتحديد ما إذا كان مجموعة من المتطوعين مصابين بمرض باركنسون من خلال أصواتهم فقط.
وقاموا باختبار وتدريب نماذجهم على 195 تسجيلا صوتيا لـ31 شخصا، من بينهم 23 شخصا تم تشخيصهم بمرض باركنسون. وتمكن البرنامج الذي يبحث عن الأنماط من تحديد المرضى المصابين بالحالة بدقة بلغت 90% من المحاولات.
وتشمل الميزات الصوتية التي تم تقييمها بواسطة النماذج وجود "الغيتار" (اهتزاز غير منتظم في الأحبال الصوتية)، ونسبة الضوضاء إلى النغمات (علامة على عدم إغلاق المزمار بشكل صحيح)، وقياس أنماط إشارات الصوت المضطربة.
وقد ارتبطت هذه السمات سابقا بأعراض معروفة لمرض باركنسون، بما في ذلك بحة الصوت، وصعوبة الكلام بسبب ضعف العضلات الصوتية، وبطء أو عدم انتظام الحركة.
وحذر الباحثون من أن هناك حاجة إلى مزيد من العمل لاختبار قدرة نماذجهم على التعميم، حيث تم تدريب البرامج باستخدام بيانات صوتية من 31 فردا فقط. وهذا يجعل من غير المرجح أن تكون طريقتهم قادرة على التقاط النطاق الكامل للاختلافات الصوتية في العالم الحقيقي عبر الأعمار واللهجات والظروف البيئية المختلفة.
وقال عالم البيانات آيدن أرنولد، الذي لم يشارك في الدراسة، إن هذا النهج القائم على الصوت "يظهر وعدا حقيقيا كأداة فحص مبكر أيضا".
وإذا ظلت النتائج متسقة عبر نطاقات أوسع من السكان، فإن مثل هذه الأداة ستكون خيارا سهل التوسع وبأسعار معقولة للفحص المبكر، خاصة مع استمرار ارتفاع عدد الحالات.
المصدر: ساينس ألرتأظهرت دراسة حديثة، أجراها فريق من علماء المركز الطبي بجامعة فاندربيلت في ناشفيل، تأثيرات طويلة الأمد لبعض العوامل المرتبطة بنمط الحياة على صحة الدماغ، خاصة في ما يتعلق بألزهايمر.
يروج الكثيرون للماتشا على أنها غذاء "خارق" يعزز الصحة، ما يدفعنا للتساءل عما إذا كانت تستحق فعلا هذا الوصف، وما إذا كان ثمة ما يميزها حقا عن الشاي الأخضر العادي أو القهوة.
نجح علماء في تطوير جسيمات نانوية ذكية قادرة على عبور الحاجز الدموي الدماغي، حاملة معها أدوية مضادة للالتهاب، ما قد يفتح الباب أمام علاجات جديدة لأمراض عصبية مستعصية.

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

روسيا اليوم

منذ 9 ساعات

• روسيا اليوم

الذكاء الاصطناعي يكتشف باركنسون من نبرة الصوت قبل ظهور الأعراض

وفي دراسة واعدة نشرت مؤخرا على موقع MedRxiv، تمكن فريق بحثي من تطوير نموذج تعلم آلي يستطيع تمييز المؤشرات الصوتية الدقيقة المرتبطة بالمرض، بدقة تصل إلى 90%. ويأتي هذا الإنجاز في وقت يشهد ارتفاعا مطردا في عدد المصابين حول العالم، ما يفتح الباب أمام تشخيص أبكر وأكثر سهولة لأحد أكثر الأمراض التنكسية العصبية غموضا. وتوضح الأبحاث التي أجراها أنيروث أنانثانارايانان، عالم المعلومات الحيوية بجامعة شمال تكساس، وزملاؤه، أن النتائج "تشير إلى أن نماذج التعلم الآلي القائمة على الصوت يمكنها اكتشاف علامات المرض حتى قبل ظهور علامات الحركة الواضحة". ويؤثر مرض باركنسون على نحو 9 ملايين شخص حول العالم. ويتميز بصعوبة التحكم في الحركات الدقيقة والرعشة في أطراف المريض، ولكنه يتسبب أيضا في تحديات تتعلق بالمزاج والتفكير والذاكرة. ورغم أن الآليات الكامنة وراء المرض معروفة إلى حد ما، إلا أن المحفزات التي تؤدي إلى تدهور الوظائف لم تفهم بالكامل بعد، حيث تم ربط كل شيء بدءا من الأطعمة المصنعة وحتى المبيدات الحشرية المستخدمة في ملاعب الغولف بالمرض، بالإضافة إلى العوامل الوراثية. ولا يوجد حاليا علاج لمرض باركنسون، ما يعني أن أفضل ما يمكن أن يأمله المرضى وذويهم هو العلاجات التي تبطئ الأعراض. وكلما بدأت هذه العلاجات مبكرا، زادت الفوائد التي تقدمها. لذا، يمكن للكشف المبكر أن يكون له تأثير كبير على جودة حياة المريض. واستخدم أنانثانارايانان وفريقه نماذج التعلم الآلي لتحديد ما إذا كان مجموعة من المتطوعين مصابين بمرض باركنسون من خلال أصواتهم فقط. وقاموا باختبار وتدريب نماذجهم على 195 تسجيلا صوتيا لـ31 شخصا، من بينهم 23 شخصا تم تشخيصهم بمرض باركنسون. وتمكن البرنامج الذي يبحث عن الأنماط من تحديد المرضى المصابين بالحالة بدقة بلغت 90% من المحاولات. وتشمل الميزات الصوتية التي تم تقييمها بواسطة النماذج وجود "الغيتار" (اهتزاز غير منتظم في الأحبال الصوتية)، ونسبة الضوضاء إلى النغمات (علامة على عدم إغلاق المزمار بشكل صحيح)، وقياس أنماط إشارات الصوت المضطربة. وقد ارتبطت هذه السمات سابقا بأعراض معروفة لمرض باركنسون، بما في ذلك بحة الصوت، وصعوبة الكلام بسبب ضعف العضلات الصوتية، وبطء أو عدم انتظام الحركة. وحذر الباحثون من أن هناك حاجة إلى مزيد من العمل لاختبار قدرة نماذجهم على التعميم، حيث تم تدريب البرامج باستخدام بيانات صوتية من 31 فردا فقط. وهذا يجعل من غير المرجح أن تكون طريقتهم قادرة على التقاط النطاق الكامل للاختلافات الصوتية في العالم الحقيقي عبر الأعمار واللهجات والظروف البيئية المختلفة. وقال عالم البيانات آيدن أرنولد، الذي لم يشارك في الدراسة، إن هذا النهج القائم على الصوت "يظهر وعدا حقيقيا كأداة فحص مبكر أيضا". وإذا ظلت النتائج متسقة عبر نطاقات أوسع من السكان، فإن مثل هذه الأداة ستكون خيارا سهل التوسع وبأسعار معقولة للفحص المبكر، خاصة مع استمرار ارتفاع عدد الحالات. المصدر: ساينس ألرتأظهرت دراسة حديثة، أجراها فريق من علماء المركز الطبي بجامعة فاندربيلت في ناشفيل، تأثيرات طويلة الأمد لبعض العوامل المرتبطة بنمط الحياة على صحة الدماغ، خاصة في ما يتعلق بألزهايمر. يروج الكثيرون للماتشا على أنها غذاء "خارق" يعزز الصحة، ما يدفعنا للتساءل عما إذا كانت تستحق فعلا هذا الوصف، وما إذا كان ثمة ما يميزها حقا عن الشاي الأخضر العادي أو القهوة. نجح علماء في تطوير جسيمات نانوية ذكية قادرة على عبور الحاجز الدموي الدماغي، حاملة معها أدوية مضادة للالتهاب، ما قد يفتح الباب أمام علاجات جديدة لأمراض عصبية مستعصية.

روسيا اليوم

منذ 9 ساعات

• روسيا اليوم

ابتكار مركّب يساعد على التئام جروح الأنسجة الرخوة في الجسم

وأشار موقع Medical Xpress إلى أن المركب الجديد يمكن حقنه في مناطق الجروح في الأنسجة الرخوة في الجسم ليقوم بإيقاف النزيف بسرعة، وربط الأنسجة بشكل موثوق في الأعضاء الرخوة المتحركة مثل الرئات، كما يمكن استعماله لترميم جدران الشرايين. وأوضح القائمون على تطوير هذا المركب إلى أن القطب التقليدية لإغلاق جروح بعض الأعضاء الرخوة في الجسم، مثل الرئتين أو القلب لا تكون ناجحة في بعض الأحيان، كون أنسجة هذه الأعضاء تتحرك وتتمدد باستمرار، ما قد يعرض المريض لخطر النزيف الداخلي، كما أن بعض أنواع اللواصق الطبية مثل لاصقات الفيبرين فعالة في وقف النزيف، ولكنها قد تسبب جلطات دموية شديدة لدى المرضى الذين يعانون من مشاكل تخثر الدم، ومن هنا برزت الحاجة لتطوير المركب الجديد. يعتمد مركب الهيدروجيل الجديد على مزيج من بروتين مصمم لمحاكاة التركيبة الطبيعية لأنسجة الجسم البشري، وصفائح نانوية من سيليكات "لابونيت"، مما يمنحه مرونة عالية وقدرة على الالتصاق القوي بالأنسجة حتى في الظروف الديناميكية كحركة الرئتين أثناء التنفس أو انقباض القلب. قام العلماء باختبار المركب الجديد على الخنازير وفئران التجارب التي كانت تعاني من جروح في بعض أعضائها الداخلية، وأظهر المركب فعالية ممتازة، إذ أوقف النزيف خلال ثوان وساعد لصق الأنسجة ببعضها، ولم تسجّل لدى حيوانات التجارب أيّة استجابات التهابية للدواء، ما يعني أنه قد يكون علاجا آمنا للاستخدام مستقبلا. المصدر: ذكرت مجلة ACS Nano أن علماء من الولايات المتحدة تمكنوا من تطوير دواء على شكل هلام، قادر على علاج التهاب الأذن الوسطى الحاد خلال يوم واحد فقط. تمكن العلماء في جامعة بطرسبورغ الحكومية الروسية من تطوير مركب هيدروجيل يحسن عملية شفاء الجروح.

روسيا اليوم

منذ 10 ساعات

• روسيا اليوم

العلاقة المعقدة بين التغذية الحديثة والأمراض العصبية

وقد دفعت التغيرات الكبيرة في مكونات الغذاء وطرق معالجته، خاصة خلال العقود الأخيرة، الباحثين إلى التساؤل عن مدى ارتباط هذه التحولات ببعض الاضطرابات العصبية والنفسية التي تشهد تزايدا ملحوظا. وبهذا الصدد، حذّرت مراجعة علمية حديثة من أن تناول الأطعمة فائقة المعالجة (UPFs) – مثل رقائق البطاطا وألواح البروتين والمأكولات السريعة – قد يزيد خطر الإصابة بأمراض عقلية مزمنة مثل الاكتئاب والقلق والخرف، بل وربما التوحد. وكشفت الدراسة عن صلة مقلقة بين هذه الأطعمة وانتشار الجسيمات البلاستيكية الدقيقة، وهي جزيئات مجهرية تتسلل إلى الجسم عبر الغذاء وتصل إلى الدماغ. وأوضح العلماء أن الأطعمة المعالجة أكثر عرضة للتلوث بالبلاستيك الدقيق خلال عمليات التعبئة والتغليف. وتبيّن أن هذه الجسيمات قادرة على عبور الحاجز الدموي الدماغي – وهو خط الدفاع الطبيعي للدماغ – والتراكم في أنسجته بمستويات خطيرة. وقال الدكتور نيكولاس فابيانو، من جامعة أوتاوا وأحد معدي الدراسة: "نرصد اليوم تركيزات مرتفعة من الجسيمات البلاستيكية الدقيقة في الأطعمة فائقة المعالجة، وهي تثير القلق نظرا لقدرتها على التراكم داخل الدماغ". وأشار الدكتور وولفغانغ ماركس، من جامعة ديكين، إلى وجود تداخل كبير بين الطرق التي تؤثّر بها الجسيمات البلاستيكية الدقيقة والأطعمة المصنّعة على الدماغ. كلاهما يساهم في الالتهاب والإجهاد التأكسدي واختلال النواقل العصبية، وهي عوامل ترتبط بتدهور الصحة النفسية. وتوصلت المراجعة الشاملة لدراسات تناولت العلاقة بين الأطعمة فائقة المعالجة والبلاستيك الدقيق والصحة العقلية، إلى أن الأشخاص الذين يتناولون كميات كبيرة من الأطعمة فائقة المعالجة ترتفع لديهم احتمالات الإصابة بالاكتئاب بنسبة 22%، والقلق بنسبة 48%، واضطرابات النوم بنسبة 41%. ويرجّح العلماء أن الضرر لا يقتصر على الدماغ مباشرة، بل يبدأ في الأمعاء. فاختلال توازن ميكروبيوم الأمعاء – وهو شائع لدى مستهلكي الأطعمة المصنّعة – قد يؤدي إلى اضطراب في محور الأمعاء- الدماغ، ما يؤثر على المزاج والسلوك. كما أن هذه الأطعمة غالبا ما تحتوي على محليات صناعية ومعادن ثقيلة مثل الزئبق والرصاص، التي قد تضعف الاتصال العصبي وتفاقم الأعراض النفسية أو العصبية. وفي دراسة تشريحية حديثة (لم تُدرج في مراجعة المقال) على 54 دماغا بشريا، اكتشف الباحثون وجود جسيمات بلاستيكية دقيقة في جميع العينات، بل وُجدت بتركيز أعلى 10 مرات لدى الأشخاص المصابين بالخرف مقارنة بغيرهم. أما التوحد، فقد أثار العلماء احتمال ارتباطه غير المباشر باضطراب ميكروبيوم الأمعاء والتأثيرات الجينية الناتجة عن استهلاك UPFs، إلى جانب التأثيرات السامة للمعادن الثقيلة. واقترح معدو المراجعة الشاملة تطوير مؤشر للجسيمات البلاستيكية الدقيقة الغذائية (DMI)، يقيّم مدى التعرض للبلاستيك الدقيق من الطعام. كما أشار الدكتور ستيفان بورنشتاين إلى إمكانية استخدام تقنية فصل مكونات الدم (Apheresis) لإزالة الجسيمات البلاستيكية من الجسم بطريقة طبية متقدمة. نشرت الدراسة في مجلة "طب الدماغ". المصدر: ديلي ميل بحثت دراسة جديدة في العلاقة بين التوحد والعوامل البيئية والغذائية التي قد تساهم في تطوره. أظهرت دراسة جديدة أن تناول الأطفال للأطعمة فائقة المعالجة (UPFs) قد يؤثر سلبا على نمو أسنانهم، ما يزيد من خطر ظهور الأسنان البارزة ومشاكل أخرى في الفك. حدد فريق من العلماء طعاما معينا يمكن أن يقلل من خطر الإصابة بالتوحد عند الأطفال إذا تناولته المرأة أثناء الحمل.