كان يُعتقد أنه مستحيل.. مرور الضوء عبر رأس الإنسان بالكامل يفتح آفاقًا جديدة لتصوير الدماغ

أكتشف باحثون في جامعة غلاسكو الاسكتلندية شيئًا كان يُعتقد سابقًا أنه مستحيل، حين شاهدوا مرور الضوء عبر رأس الإنسان بالكامل، مما يفتح آفاقًا جديدة لتصوير الدماغ، وتشخيص حالات مثل السكتات الدماغية وإصابات الدماغ والأورام.
تصوير الدماغ بالتحليل الطيفي الوظيفي للأشعة "fNIRS"
ووفقاً لتقرير على موقع "ميديكال إكسبريس"، لمدة عقود من الزمن، استخدم العلماء ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة لدراسة الدماغ بطريقة غير جراحية، وهي الطريقة التقليدية المعروفة باسم " fNIRS " أو "التحليل الطيفي الوظيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة"، والتي تعتمد على امتصاص الدم للضوء في الدماغ، من أجل تصوير الدماغ واستنتاج النشاط.
ورغم أن استخدام "fNIRS" سهل التنفيذ ومنخفض التكلفته، إلا أن له عيبًا رئيسيًا: فهو لا يستطيع الرؤية والتصوير بعمق داخل الدماغ، حيث يصل الضوء فقط إلى الطبقات الخارجية من الدماغ، بعمق حوالي ٤ سنتيمترات، وهو ما يكفي فقط لدراسة سطح الدماغ، دون أن يصل إلى المناطق العميقة المسؤولة عن وظائف حيوية مثل الذاكرة والعاطفة والحركة.
وهذا العيب حرم الأطباء من القدرة على دراسة مناطق الدماغ العميقة، إلا بمعدات باهظة الثمن وضخمة مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي.
وفيما كان يُعتقد سابقًا أنه مستحيل، جاء حل هذه المشكلة في دراسة بعنوان "انتقال الفوتونات عبر رأس إنسان بالغ بالكامل"، والمنشورة في مجلة "Neurophotonics"، حيث تمكن باحثون في جامعة غلاسكو من قياس الفوتونات الضوئية ورصد الضوء الذي يمر عبر رأس إنسان بالغ، من جانب إلى آخر من الرأس، حتى عبر أوسع نقطة فيه، وذلك باستخدام الإعداد المناسب للتجربة.
والفوتونات هي جسيمات الضوء، تتشكل في حزم صغيرة من الطاقة التي تحمل الضوء وأشكالًا أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي، مثل موجات الراديو أو الأشعة السينية، والفوتونات بلا كتلة وتتحرك بسرعة فائقة تساوي 300 ألف كيلومتر في الثانية (سرعة الضوء).
التجربة تمت تحت التحكم الكامل
ولتحقيق ذلك، وفي تجربة تمت تحت التحكم الكامل، استخدم فريق الباحثين أشعة ليزر قوية وكواشف عالية الحساسية، وجّهوا شعاع ليزر نابضًا إلى أحد جانبي رأس متطوع، ووضعوا كاشفًا على الجانب الآخر، وصُممت التجربة لحجب جميع أنواع الضوء الأخرى، وزيادة فرص رصد الفوتونات الضوئية القليلة التي قطعت الرحلة الكاملة عبر الجمجمة والدماغ.
كما أجرى الباحثون عمليات محاكاة حاسوبية مُفصلة للتنبؤ بكيفية انتقال الضوء عبر الطبقات المُعقدة للرأس. تطابقت هذه المحاكاة بشكل وثيق مع النتائج التجريبية، مؤكدةً أن الفوتونات المكتشفة قد عبرت بالفعل الرأس بأكمله.
نتائج مثيرة للدهشة
ومن المثير للدهشة والاهتمام، أن المحاكاة كشفت أن الضوء يميل إلى اتباع مسارات محددة، مسترشدًا بمناطق الدماغ ذات التشتت المنخفض، مثل السائل النخاعي.
ويشير هذا الإنجاز إلى إمكانية تصميم أجهزة بصرية جديدة يمكنها الوصول إلى مناطق دماغية أعمق مما تسمح به التقنيات الحالية.
ورغم أن الطريقة الحالية ليست عملية للاستخدام اليومي بعد، فهي تتطلب 30 دقيقة من جمع البيانات، وقد نجحت فقط على شخص ذي بشرة فاتحة وبدون شعر، ومع ذلك فإن هذه التجربة المثيرة واكتشاف مرور الضوء بشكل قطري عبر الرأس قد تُلهم الباحثين لإعادة التفكير فيما هو ممكن للجيل القادم من أنظمة تصوير الدماغ بالتحليل الطيفي الوظيفي للأشعة "fNIRS".
ومع المزيد من التطوير، قد تساعد هذه التقنية في إدخال تصوير الدماغ العميق إلى العيادات والمستشفيات بشكل أكبر، خاصة مع انخفاض التكلفة وسهولة تنفيذها، وقد يؤدي هذا في النهاية إلى أدوات أفضل لتشخيص ومراقبة حالات مثل السكتات الدماغية وإصابات الدماغ والأورام، خاصة في البيئات التي يكون فيها الوصول إلى فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير المقطعي المحوسب محدودًا.

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

صحيفة سبق

منذ 2 ساعات

• صحيفة سبق

بدون الكيميائي.. مزيج من دوائين يكافح سرطان الدم لدى 94% من المرضى

أحدثت تجربة بريطانية نقلة نوعية في علاج سرطان الدم الليمفاوي المزمن، بعد أن أثبتت أن نهجًا علاجياً خالياً من العلاج الكيميائي يمكن أن يحقق نتائج أفضل وأكثر تحمّلًا للمرضى، وذلك باستخدام مزيج من دوائين معروفين. ووفقاً لصحيفة "الإندبندنت" البريطانية، قاد التجربة مجموعة من الباحثين في جامعة ليدز، حيث تم تقييم فعالية دمج دوائين مستهدفين لعلاج سرطان الدم الليمفاوي المزمن (CLL) لدى البالغين الذين لم يسبق لهم تلقي العلاج. وأُجريت التجربة، المعروفة باسم "Flair"، في 96 مركزًا لعلاج السرطان في أنحاء المملكة المتحدة، بمشاركة 786 مريضًا، وجرى تقسيمهم عشوائيًا إلى 3 مجموعات: الأولى تلقت العلاج الكيميائي التقليدي. الثانية تلقت دواء "إبروتينيب" فقط. والثالثة تلقت مزيجًا من "إبروتينيب" و"فينيتوكلاتكس"، مع توجيه العلاج وفق تحاليل دم شخصية. نتائج مذهلة وبعد مرور 5 سنوات، كشفت النتائج عن تفوق واضح للنهج الجديد: 94% من المرضى الذين تلقوا مزيج "إبروتينيب" و"فينيتوكلاتكس" بقوا على قيد الحياة دون تطور للمرض، مقارنة بـ 79% في مجموعة "إبروتينيب" وحده، و58% فقط بين من تلقوا العلاج الكيميائي. كذلك، لم يظهر 66% من المرضى في المجموعة الثالثة أي أثر للسرطان في نخاع العظم بعد عامين، بينما لم تسجل أي حالة مماثلة في مجموعة "إبروتينيب" وحده، وسجّلت النسبة بـ 48% فقط في مجموعة العلاج الكيميائي. ويعتمد العلاج الجديد على استهداف الخلايا السرطانية مباشرة: "إبروتينيب" يصنف كمانع لنمو السرطان، حيث يوقف الإشارات التي تستخدمها الخلايا للتكاثر. أما "فينيتوكلاتكس" فيعطّل بروتينًا رئيسيًا يساهم في بقاء خلايا السرطان حية. وتشير هذه التجربة إلى إمكانية إحداث تغيير جوهري في بروتوكولات علاج سرطان الدم حول العالم، خصوصًا مع ما تقدمه من أمل بفعالية أعلى وراحة أكبر للمرضى، وتوجه نحو علاجات موجهة قائمة على علم الجينات وتحليل الاستجابة الفردية. نشرت الدراسة في مجلة "نيو إنغلاند الطبية" وعُرضت على مؤتمر الجمعية الأوروبية لأمراض الدم في ميلانو، إيطاليا.

صحيفة سبق

منذ يوم واحد

• صحيفة سبق

كان يُعتقد أنه مستحيل.. مرور الضوء عبر رأس الإنسان بالكامل يفتح آفاقًا جديدة لتصوير الدماغ

أكتشف باحثون في جامعة غلاسكو الاسكتلندية شيئًا كان يُعتقد سابقًا أنه مستحيل، حين شاهدوا مرور الضوء عبر رأس الإنسان بالكامل، مما يفتح آفاقًا جديدة لتصوير الدماغ، وتشخيص حالات مثل السكتات الدماغية وإصابات الدماغ والأورام. تصوير الدماغ بالتحليل الطيفي الوظيفي للأشعة "fNIRS" ووفقاً لتقرير على موقع "ميديكال إكسبريس"، لمدة عقود من الزمن، استخدم العلماء ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة لدراسة الدماغ بطريقة غير جراحية، وهي الطريقة التقليدية المعروفة باسم " fNIRS " أو "التحليل الطيفي الوظيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة"، والتي تعتمد على امتصاص الدم للضوء في الدماغ، من أجل تصوير الدماغ واستنتاج النشاط. ورغم أن استخدام "fNIRS" سهل التنفيذ ومنخفض التكلفته، إلا أن له عيبًا رئيسيًا: فهو لا يستطيع الرؤية والتصوير بعمق داخل الدماغ، حيث يصل الضوء فقط إلى الطبقات الخارجية من الدماغ، بعمق حوالي ٤ سنتيمترات، وهو ما يكفي فقط لدراسة سطح الدماغ، دون أن يصل إلى المناطق العميقة المسؤولة عن وظائف حيوية مثل الذاكرة والعاطفة والحركة. وهذا العيب حرم الأطباء من القدرة على دراسة مناطق الدماغ العميقة، إلا بمعدات باهظة الثمن وضخمة مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي. وفيما كان يُعتقد سابقًا أنه مستحيل، جاء حل هذه المشكلة في دراسة بعنوان "انتقال الفوتونات عبر رأس إنسان بالغ بالكامل"، والمنشورة في مجلة "Neurophotonics"، حيث تمكن باحثون في جامعة غلاسكو من قياس الفوتونات الضوئية ورصد الضوء الذي يمر عبر رأس إنسان بالغ، من جانب إلى آخر من الرأس، حتى عبر أوسع نقطة فيه، وذلك باستخدام الإعداد المناسب للتجربة. والفوتونات هي جسيمات الضوء، تتشكل في حزم صغيرة من الطاقة التي تحمل الضوء وأشكالًا أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي، مثل موجات الراديو أو الأشعة السينية، والفوتونات بلا كتلة وتتحرك بسرعة فائقة تساوي 300 ألف كيلومتر في الثانية (سرعة الضوء). التجربة تمت تحت التحكم الكامل ولتحقيق ذلك، وفي تجربة تمت تحت التحكم الكامل، استخدم فريق الباحثين أشعة ليزر قوية وكواشف عالية الحساسية، وجّهوا شعاع ليزر نابضًا إلى أحد جانبي رأس متطوع، ووضعوا كاشفًا على الجانب الآخر، وصُممت التجربة لحجب جميع أنواع الضوء الأخرى، وزيادة فرص رصد الفوتونات الضوئية القليلة التي قطعت الرحلة الكاملة عبر الجمجمة والدماغ. كما أجرى الباحثون عمليات محاكاة حاسوبية مُفصلة للتنبؤ بكيفية انتقال الضوء عبر الطبقات المُعقدة للرأس. تطابقت هذه المحاكاة بشكل وثيق مع النتائج التجريبية، مؤكدةً أن الفوتونات المكتشفة قد عبرت بالفعل الرأس بأكمله. نتائج مثيرة للدهشة ومن المثير للدهشة والاهتمام، أن المحاكاة كشفت أن الضوء يميل إلى اتباع مسارات محددة، مسترشدًا بمناطق الدماغ ذات التشتت المنخفض، مثل السائل النخاعي. ويشير هذا الإنجاز إلى إمكانية تصميم أجهزة بصرية جديدة يمكنها الوصول إلى مناطق دماغية أعمق مما تسمح به التقنيات الحالية. ورغم أن الطريقة الحالية ليست عملية للاستخدام اليومي بعد، فهي تتطلب 30 دقيقة من جمع البيانات، وقد نجحت فقط على شخص ذي بشرة فاتحة وبدون شعر، ومع ذلك فإن هذه التجربة المثيرة واكتشاف مرور الضوء بشكل قطري عبر الرأس قد تُلهم الباحثين لإعادة التفكير فيما هو ممكن للجيل القادم من أنظمة تصوير الدماغ بالتحليل الطيفي الوظيفي للأشعة "fNIRS". ومع المزيد من التطوير، قد تساعد هذه التقنية في إدخال تصوير الدماغ العميق إلى العيادات والمستشفيات بشكل أكبر، خاصة مع انخفاض التكلفة وسهولة تنفيذها، وقد يؤدي هذا في النهاية إلى أدوات أفضل لتشخيص ومراقبة حالات مثل السكتات الدماغية وإصابات الدماغ والأورام، خاصة في البيئات التي يكون فيها الوصول إلى فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي أو التصوير المقطعي المحوسب محدودًا.

مجلة سيدتي

منذ يوم واحد

• مجلة سيدتي

فوائد المر للجروح والقروح مثبتة علمياً

عُرف المر منذ سنوات بعيدة كعلاج طبيعي للالتهابات، واستخدم على نطاق واسع في علاج الجروح، حتى إن المر ارتبط بحضارات شديدة القِدم مثل المصريين القدماء، وكذلك اليونانيين. ولكن هل بعد التقدم الطبي الذي وصل إليه العالم، لا تزال المُر علاجاً فعالاً في تخفيف الجروح والالتهابات الشديدة؟.. إليك الإجابة من خلال الدلائل العلمية التي نسردها في الموضوع الآتي. المر ليس عشبة خضراء كما تتصورين، بينما المر صمغ يستخرج من لحاء أشجار شوكية صغيرة تنمو بشكل أساسي في شبه الجزيرة العربية وشرق إفريقيا، خاصة في الصومال وعُمان واليمن. عند جرح لحاء الشجرة، تفرز مادة صمغية تتجمد في الهواء وتكوّن قطعاً ذات لون بني تعرف باسم المر. وما يميز هذه المادة أنها تحتوي على زيوت طيارة ومركّبات طبيعية تعطي المر الخصائص المضادة للالتهابات والمضادة للبكتيريا والفطريات. وتجعله خياراً فعالاً كمسكن للألم. هل المر يُعالج الجروح؟.. دراسة سعودية تُجيب في عام 2021، نشرت مجلة Saudi Dental Journal دراسة إكلينيكية حديثة تشير إلى دور المر في علاج الجروح. وفي هذه الدراسة، قام باحثون من السعودية باختبار حالة 40 مريضاً بعد خلع الأسنان. وتم تقسيم المشاركين إلى مجموعتين: الأولى استخدمت غسولاً فموياً يحتوي على مستخلص المر، والثانية استخدمت محلولاً ملحياً تقليدياً كعلاج موضعي. النتائج كانت مذهلة، بعد سبعة أيام فقط، أظهر المشاركون الذين استخدموا المر تحسناً ملحوظاً في التئام الجروح، مع انخفاض الألم والتورم، مقارنة بالمجموعة الأخرى. وتشير الدراسة إلى أن هذه النتيجة تعود إلى خصائص المر المطهرة، مما ساهم في تعزيز الشفاء بعد التدخلات الجراحية البسيطة. الأمر لم يتوقف عند جروح الفم ، بينما أشارت دراسة نشرت عام 2024 في PubMed Central، إلى أن علماء آخرين بحثوا دور المر في تسريع التئام الجروح بعد جراحة البواسير، وهي من أكثر الإجراءات الجراحية التي تتطلب عناية دقيقة بعد العملية. وعمدت الدراسة إلى مقارنة بين مرضى تلقوا رعاية موضعية تحتوي على مستخلص المر، وبين آخرين خضعوا للعناية التقليدية. وأظهرت النتائج أن الجروح في مجموعة المر جاء شفاؤها أسرع، كما كانت نسبة الالتهابات أقل فضلاً عن قصر مدة التقرحات، وتحسن الحالة العامة للأنسجة. كيف يعمل المر على التئام الجروح؟ بعدما أكدت الدراسات العلمية دور المر الفعال في علاج الجروح، يتبادر إلى الذهن كيفية عمل هذه المادة الطبيعية. فيما يلي نوضح: المر غني بمواد فعالة مثل الـتيربينويد (Terpenoids) والفورانويود (Furanosesquiterpenes)، وهي مركّبات لها خصائص: مضادة للالتهاب. مضادة للبكتيريا والفطريات. محفزة لتجدد الأنسجة. هذا المزيج يجعل من المر بيئة غير مناسبة للبكتيريا الضارة، وفي الوقت نفسه يخلق مناخاً صحياً يسمح لخلايا الجلد بالنمو من جديد، مما يسرّع التئام الجرح ويخفف الألم والالتهاب. فوائد المر الأخرى المر لا يعالج الجروح فحسب، بينما هو إحدى الوصفات الطبيعية واسعة نطاق الاستخدام، وفيما يلي أهم فوائده: مضاد قوي للبكتيريا والفطريات المر يحتوي على مركّبات طبيعية مثل السيناميك أسيد والـفورانوزيز كيتربين، التي ثبت في تجارب مخبرية أنها تقضي على البكتيريا المسببة لتسوس الأسنان والتهابات اللثة. كما أنها فعالة ضد بعض أنواع الفطريات الجلدية. بحسب دراسة نُشرت في Phytotherapy Research عام 2020، أظهرت فعالية مستخلص المر ضد البكتيريا والفطريات. اقرئي أيضاً أسباب وكيفية علاج جرح اللسان بسرعة وفعالية تخفيف التهابات الحلق والجهاز التنفسي خصائص المر المضادة للميكروبات والمطهرة تقلل من حدّة الالتهاب، وتساعد على تقوية المناعة في الجهاز التنفسي. من الاستخدامات الشعبية الشهيرة للمر، الغرغرة بمنقوعه لتخفيف آلام الحلق ، واستنشاق بخاره لتقليل احتقان الصدر. تسريع شفاء القروح الفموية يُستخدم المر كـمستحضر موضعي لعلاج قرح الفم، مثل قرحة الفم القلاعية، ويساعد على تخفيف الألم وتسريع التئام القرحة وتقليل الالتهاب. وقد أشارت دراسة نُشرت عام 2021 في Journal of Oral and Maxillofacial Surgery إلى أن مستخلص المر الفموي قلل من حجم القرح وشدة الألم في غضون 3 أيام من الاستخدام. دعم صحة الجهاز الهضمي في الطب التقليدي، يُستخدم المر لعلاج الغازات والانتفاخات والإسهال المزمن، وكذلك اضطرابات القولون؛ حيث يعتقد بأن المر ينشط إفراز العصارات الهضمية، ويطهر الجهاز الهضمي من بعض الطفيليات. تخفيف آلام الدورة الشهرية يُستخدم المر لتخفيف تقلصات الرحم وآلام الدورة الشهرية؛ وحتى أعراض سن انقطاع الطمث. ويعود ذلك إلى خصائصه المسكنة والمضادة للالتهاب التي تساهم في هذا التأثير. هل يمكن استخدام المر منزلياً؟ رغم أن المر يباع في هيئة زيوت أو مراهم عشبية، إلا أن الأطباء ينصحون بعدم استخدامه على الجروح المفتوحة دون استشارة طبية؛ لتفادي التفاعلات الجلدية أو التحسس. كما يجب التأكد من أن المنتج يحتوي على مستخلص نقي وخالٍ من الشوائب. أما إن كنتِ تفكرين في استخدامه في الغرغرة بعد خلع الأسنان، فمن الأفضل أن يكون ضمن وصفة طبية أو تحت إشراف مختص.