الدماغ يضيء فعليًا أثناء التفكير: اكتشاف علمي يفتح آفاقًا جديدة لفهم العقل

توصل علماء فيزياء حيوية في كندا إلى اكتشاف مذهل يُظهر أن المخ البشري يصدر ضوءًا خافتًا عند أداء المهام العقلية، في ظاهرة تُعرف بـ"الفوتونات الحيوية"، ما يفتح آفاقًا جديدة لفهم آليات التفكير والوعي. ووفقًا للدراسة التي قادتها نيروشا موروغان من جامعة ويلفريد لاورير، فإن هذا الضوء ينبعث كنتيجة لتفاعلات كيميائية داخل الخلايا، ويتزايد كلما ارتفع النشاط العقلي واستهلكت الخلايا طاقة أكبر.
وفي إطار تجربتهم، قام الباحثون بقياس الفوتونات المنبعثة من أدمغة متطوعين باستخدام أغطية رأس مزودة بأجهزة استشعار دقيقة، أثناء تنفيذهم مهام معرفية متنوعة. وتبين أن تركّز هذه الجسيمات المضيئة يكون بشكل ملحوظ في الفصوص القذالية، المسؤولة عن الرؤية، والفصوص الصدغية، المعنية بمعالجة الأصوات. وهو ما يشير إلى وجود علاقة وثيقة بين الضوء المنبعث والوظيفة التي يؤديها كل جزء من الدماغ.
من جهة أخرى، أعادت هذه النتائج إلى الأذهان أبحاثًا تعود إلى بدايات القرن العشرين، حيث افترض علماء أحياء مثل ألكسندر جورويتش أن الضوء الحيوي قد يكون وسيلة تواصل خلوية تؤثر في النمو والتطور. وقد رُصد آنذاك أن حجب الفوتونات عن جذور النباتات يعيق نموها، وهو ما يعزز احتمال وجود وظيفة بيولوجية أعمق لهذا الضوء حتى داخل الأنسجة العصبية.
ومع تقدم البحث، بدأت تبرز تساؤلات علمية مثيرة: هل يمكن أن تكون هذه الفوتونات مجرد نتيجة جانبية للنشاط العصبي؟ أم أنها تشارك فعليًا في تنظيم أو تعزيز العمليات العقلية؟ وقد أشار متخصصون مثل مايكل جرامليش من جامعة أوبورن إلى أن التقنية الجديدة المعروفة باسم Photoencephalography قد تُمكّن في المستقبل من مراقبة المخ وعلاجه بطريقة غير جراحية، سواء ثبتت العلاقة المباشرة بين الضوء والتفكير أو لم تُثبت بعد.
ويسعى الباحثون حاليًا لتطوير أدوات أكثر دقة لتحديد مصدر هذا الضوء داخل الدماغ، إذ تتركز الجهود على معرفة ما إذا كانت الألياف العصبية نفسها قادرة على إنتاجه. ومع أن الطريق لا يزال طويلاً أمام كشف جميع أسرار هذه الظاهرة، فإن هذا الاكتشاف يمثل خطوة جريئة نحو فهم أعمق لما يحدث داخل عقولنا عندما نفكر، ويفتح المجال لتقنيات جديدة قد تغيّر مفهومنا عن الوعي والعلاج العقلي.

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

أخبارنا

منذ 8 ساعات

• أخبارنا

الدماغ يضيء فعليًا أثناء التفكير: اكتشاف علمي يفتح آفاقًا جديدة لفهم العقل

توصل علماء فيزياء حيوية في كندا إلى اكتشاف مذهل يُظهر أن المخ البشري يصدر ضوءًا خافتًا عند أداء المهام العقلية، في ظاهرة تُعرف بـ"الفوتونات الحيوية"، ما يفتح آفاقًا جديدة لفهم آليات التفكير والوعي. ووفقًا للدراسة التي قادتها نيروشا موروغان من جامعة ويلفريد لاورير، فإن هذا الضوء ينبعث كنتيجة لتفاعلات كيميائية داخل الخلايا، ويتزايد كلما ارتفع النشاط العقلي واستهلكت الخلايا طاقة أكبر. وفي إطار تجربتهم، قام الباحثون بقياس الفوتونات المنبعثة من أدمغة متطوعين باستخدام أغطية رأس مزودة بأجهزة استشعار دقيقة، أثناء تنفيذهم مهام معرفية متنوعة. وتبين أن تركّز هذه الجسيمات المضيئة يكون بشكل ملحوظ في الفصوص القذالية، المسؤولة عن الرؤية، والفصوص الصدغية، المعنية بمعالجة الأصوات. وهو ما يشير إلى وجود علاقة وثيقة بين الضوء المنبعث والوظيفة التي يؤديها كل جزء من الدماغ. من جهة أخرى، أعادت هذه النتائج إلى الأذهان أبحاثًا تعود إلى بدايات القرن العشرين، حيث افترض علماء أحياء مثل ألكسندر جورويتش أن الضوء الحيوي قد يكون وسيلة تواصل خلوية تؤثر في النمو والتطور. وقد رُصد آنذاك أن حجب الفوتونات عن جذور النباتات يعيق نموها، وهو ما يعزز احتمال وجود وظيفة بيولوجية أعمق لهذا الضوء حتى داخل الأنسجة العصبية. ومع تقدم البحث، بدأت تبرز تساؤلات علمية مثيرة: هل يمكن أن تكون هذه الفوتونات مجرد نتيجة جانبية للنشاط العصبي؟ أم أنها تشارك فعليًا في تنظيم أو تعزيز العمليات العقلية؟ وقد أشار متخصصون مثل مايكل جرامليش من جامعة أوبورن إلى أن التقنية الجديدة المعروفة باسم Photoencephalography قد تُمكّن في المستقبل من مراقبة المخ وعلاجه بطريقة غير جراحية، سواء ثبتت العلاقة المباشرة بين الضوء والتفكير أو لم تُثبت بعد. ويسعى الباحثون حاليًا لتطوير أدوات أكثر دقة لتحديد مصدر هذا الضوء داخل الدماغ، إذ تتركز الجهود على معرفة ما إذا كانت الألياف العصبية نفسها قادرة على إنتاجه. ومع أن الطريق لا يزال طويلاً أمام كشف جميع أسرار هذه الظاهرة، فإن هذا الاكتشاف يمثل خطوة جريئة نحو فهم أعمق لما يحدث داخل عقولنا عندما نفكر، ويفتح المجال لتقنيات جديدة قد تغيّر مفهومنا عن الوعي والعلاج العقلي.

برلمان

٢١-١٠-٢٠٢٤

• برلمان

من قوة تايوان: اختراعها 'أصغر حاسوب كمومي'

تعتبر تايوان الدولة الأكثر تقدمًا في العالم في مجال أشباه الموصلات ولكن المفاجأة أنها وصلت إلى الحد 'المادي' لحجم أصغر حاسوب كمومي في العالم، في مقال لغيوم إيجرون- يوضح هذه القفزة التكنولوجية، ولكن وراءها معادلات سياسية بين الصين والولايات المتحدة لأن الأمر يتعلق بتايوان. حيث يستخدم هذا الحاسوب كمومي 'quantum ordinateur' فوتونًا واحدًا، وهو أصغر موجة ممكنة فيزيائيا. 1 تايوان والتكنولوجيا المتقدمة لقد حطمت تايوان الآن رقماً قياسيا جديداً، الأمر الذي يعتبر علامة فارقة في تاريخ الحاسوب لأنها وصلت إلى أصغر كمبيوتر كمومي في العالم، جهاز قادر على حل المشكلات المعقدة بفوتون واحد، ويمكنه في النهاية إعادة تعريف تصميم أجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية بالكامل. 2 خوارزمية شور وثمرة البحث العلمي إن هذا الاختراع هو من ثمار جامعة تسينغ هوا الوطنية (NTHU)، حيث كشف فريق من الباحثين عن جهاز كمبيوتر كمومي بحجم صندوق يستخدم فوتونًا عالي الأبعاد لإجراء العمليات الحسابية. ونجح هذا النظام المدمج في تطبيق خوارزمية عالم الرياضيات 'شور' المشهورة في الرياضيات المتعلقة بتحليل الأعداد الأولية، وهي مهمة معروفة بتعقيدها ولكنها قفزة في البرمجة في عالم الخوارزميات الجد متقدمة. 3 فكرة مبسطة حول الفوتون. يمكن اعتبار الفوتون جسيم أولي، فهو يمثل أدنى مكون للضوء (مثل الصبغيات بالنسبة لعالم الأحياء لتقريب الفمرة) وجميع أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي الأخرى. وهي تحمل طاقة كهرومغناطيسية وتتميز بغياب الكتلة الساكنة وثبات سرعتها في الفراغ وهي سرعة الضوء. تعتبرالفوتونات مسؤولة أيضًا عن نقل القوى الكهرومغناطيسية بين الجسيمات المشحونة، ويلعب هذا الجسيم دورًا حاسمًا في الفيزياء، وخاصةً في مجال البصريات؛ وفي مجال الإلكترونيات الكم والاتصالات، وقد تأكد بالأساس، على الأقل في الوضع الحالي لمعرفتنا، من المستحيل تشغيل جهاز كمبيوتر بأقل من ذلك! 4 عقبات تقنية تم التغلب عليها هناك عقبات تقنية تم التغلب عليها، منها التحديات الكمومية المتمثلة في متطلبات درجات الحرارة المنخفضة وكميات كبيرة من الطاقة، وقد تم تجاوز هذه العقبات ببراعة بواسطة هذا الجهاز، ذلك إن استخدام فوتون واحد لا يوفر الطاقة فحسب، بل يقلل أيضًا من المساحة المطلوبة للأجهزة. وتكون قوة الفوتون المستخدم في هذا الكمبيوتر الكمي بالقدرة على تشفير المعلومات في '32 فترة زمنية' أو أبعاد، مما يوضح قدرة استثنائية على معالجة المعلومات بتنسيق مضغوط للغاية. يوضح هذا التقدم أن الفوتونات مناسبة بشكل خاص لتطوير تقنيات الكم التجارية، وذلك بفضل نطاقها الممتد وحساسيتها المنخفضة للتداخل. وهو أمر يتجاوز أجهزة الكمبيوتر التقليدية التي تعتمد على الدوائر لمعالجة البيانات، حيث تستخدم في هذا التقدم العلمي التقني الهائل تكنولوجيا الضوئيات والخصائص الكمومية لمعالجة المعلومات ونقلها، مما يتيح طريقة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية بإجراء عمليات حسابية أسرع بما يصل إلى 100 مليون مرة من أجهزة الكمبيوتر التقليدية، خاصة في مجالات مثل تحليل الأعداد الكبيرة والبحث في قواعد البيانات الكبيرة. أظهر استغلال خصائص الفوتونات من خلال الأبحاث أن معالجة الحالات الكمومية عالية الأبعاد يمكن أن تكون أكثر تعقيدًا من العمل مع الكيوبتات القياسية. ومع ذلك، تثبت هذه الدراسة أن هذه الحالات الزمنية يمكن إعدادها ومعالجتها بكفاءة باستخدام حلقة ألياف ضوئية قابلة للبرمجة، مما يوسع احتمالات استخدام تكنولوجيا الكم في التطبيقات العملية. وقد أكد فريق 'NTHU' في مؤتمر صحفي أن جهازهم الكمي يعمل بدون أنظمة التبريد الضخمة اللازمة في العديد من مختبرات الأبحاث الكمومية الأخرى، ويفتح هذا الاكتشاف آفاقًا لتطبيقات مختلفة تتراوح من أمن البيانات إلى الذكاء الاصطناعي، بما في ذلك البحث الطبي وتحسين الخدمات اللوجستية. والخلاصة التقنية العلمية أن هذا الجهاز سيحدث ثورة في قوة وكفاءة الحاسوب الكمومي، وسيقدم وجهات نظر جديدة للعديد من التطبيقات العلمية والتكنولوجية المستقبلية. إذ يمثل هذا الابتكار تقدمًا كبيرًا في مجال تقنيات التي تعتمد فيزياء الكم.

برلمان

١٩-١٠-٢٠٢٤

• برلمان

ابتكار أصغر حاسوب كمي أحادي الفوتون في العالم

حقق علماء من جامعة 'NTHU' في تايوان إنجازاً بارزاً من خلال ابتكار أصغر كمبيوتر كمي في العالم، يعتمد على فوتون واحد لإجراء العمليات الحسابية. وفي هذا السياق قال تشو تشيسون، البروفيسور الجامعي وهو أحد المشاركين في تطوير هذا الجهاز، إن الكمبيوتر الجديد يأتي بحجم وحدة نظام كمبيوتر عادي، ولديه القدرة على تحليل الأعداد الأولية باستخدام خوارزمية شور. وأضاف العلماء أن الجهاز قادر على تشفير المعلومات في 32 فترة زمنية ضمن حزمة موجية لفوتون متعدد الأبعاد، مما يمنح الفوتونات القدرة على الحفاظ على حالات كمومية مستقرة في درجات حرارة الغرفة،فيما تساعد هذه الميزة في تقليل تكاليف الطاقة مقارنة بأنواع أخرى من الحواسيب الكمومية. وتعتبر الحواسيب الكمية من الأجهزة المتطورة، إذ تخزن كميات هائلة من المعلومات من خلال كوانتم بت، مما يتيح لها معالجة البيانات بفعالية أكبر من الأنظمة التقليدية. وتوفر هذه الأجهزة طاقة هائلة وتساهم في تسريع العمليات الحسابية، مما يعد عنصراً أساسياً في تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي والتطورات التكنولوجية الحديثة، حيث تساعد في حل المشكلات الرياضية المعقدة ومعالجة المعلومات بشكل أسرع وأكثر دقة.