باستخدام الذكاء الصناعي.. علماء يطورون أداة لكشف أسرار المخيخ

نجح فريق دولي من العلماء في تطوير أداة جديدة تعمل بالذكاء الصناعي، لكشف أسرار وفك شيفرة منطقة المخيخ الحيوية في المخ، فيما يعد تطورا ثوريا جديدا لفهم الإشارات العصبية.
يتطلب علاج وفهم عدد من الاضطرابات والأمراض التي تصيب المخ، مثل الأورام وانعدام التوازن واضطرابات الكلام، فهما عميقا لمنطقة المخيخ، وهو جزء في المخ المسؤول عن الحركات الدقيقة.
وخلال السنوات الماضية، تمكن العلماء من تسجيل وتعقب الإشارات الكهربائية التي تبثها خلايا المخ العصبية في منطقة المخيخ، مما سمح لهم بمراقبة الإشارات التي تدخل وتخرج من تلك المنطقة. لكن العمليات الحسابية التي يقوم بها الدماغ بين المدخلات والمخرجات ظلت إلى حد كبير لغزا، حسب موقع «ميديكال إكسبريس».
استغلال تقنيات الذكاء الصناعي
أوشك هذا الوضع على التغير، حيث نجح فريق من الباحثين بكلية بايلور للطب في تطوير أداة للذكاء الصناعي، يمكنها تحديد نوع الخلية العصبية التي تُنتج إشارات كهربائية يُسجلها المخيخ في أثناء السلوك، مما يُتيح فهما جديدا لكيفية عمل المخيخ.
وأوضحت نتائج دراسة، منشورة في دورية «ذا سيل»، طبيعة تلك الأداة، وهي عبارة عن مصنف تعليمي عميق شبه مشرف، تسمح للباحثين بفهم دور المخيخ عبر العديد من السلوكيات.
وقال أستاذ في مؤسسة «براون» مدير مركز علوم الأعصاب والذكاء الصناعي في كلية بايلور، خافيير مدينا: «عندما نسجل نشاط الخلايا العصبية باستخدام أقطاب كهربائية خارج الخلية، يشبه الأمر الاستماع إلى محادثة جماعية بين مجموعات من الأشخاص، كل منهم يتحدث لغة مختلفة، بعضهم بالإسبانية، والبعض الآخر بالإنجليزية أو الألمانية، لكن جميعهم يتحدثون في آن واحد».
وأضاف: «تتيح لنا أداة الذكاء الصناعي الجديدة تحديد المجموعة التي تنتمي إليها كل خلية عصبية مسجلة من خلال تحديد اللغة التي تستخدمها بناء على بصمتها الكهربائية».
تطور ثوري
أكد مدينا: «هذا تطور ثوري، لأنه يمثل الخطوة الأولى صوب فك شيفرة محتوى المحادثات العصبية، وفهم أي الخلايا العصبية التي تتولى الحديث. الآن، فتحت تلك الأداة الباب لكشف اللغة بين الخلايا العصبية المختلفة».
ويدرك العلماء منذ وقت طويل أن الخلايا العصبية مرتبطة فيما بينها، وكانوا قادرين على تسجيل الخلايا العصبية المدخلة والمخرجة فقط، لكن دون معرفة كيف يجرى تحويل الإشارات الداخلة في منطقة المخيخ إلى نتائج.
وقال مدينا: «لا تكشف التقنيات المتقدمة المستخدمة لتسجيل الإشارات الكهربائية عن نوع الخلية العصبية التي تولدها. إذا استطعتَ الإجابة عن كيفية عمل الدائرة، فيمكنك تحديد كيفية توليد الدماغ للسلوك. يمثل هذا الاكتشاف نقطة تحول، ويبشر بالمساعدة في الإجابة عن هذه الأسئلة».
أداة الذكاء الصناعي الجديدة هي نتاج عمل فريق من 23 باحثا من جامعة ديوم، وكلية بايلور للطب، وجامعة كولدج لندن، وجامعة غرانادا في إسبانيا، وجامعة أمستردام، وكينجز كولدج البريطانية، في دراسة مستمرة منذ العام 2018 تقريبا.

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

الوسط

٢٧-٠٤-٢٠٢٥

• الوسط

باحثون يكشفون إمكان استخدام «خلايا زومبي» في علاج السرطان

اعتقد العلماء فترة طويلة أن الخلايا الجلدية المتقدمة في السن، التي يشار اليها غالبا باسم «خلايا الزومبي» أو «الخلايا الهرمة»، لأنها تجاوزت فائدتها دون أن تموت تماما، توجد في الجسم كلغز محير، فهي تسبب الالتهابات والأمراض، بينما تساعد الجهاز المناعي على التئام الجروح. غير أن دراسة جديدة أجراها باحثون في جامعة «جونز هوبكنز» الأميركية وجدت أن هناك ثلاثة أنواع فرعية من «خلايا الزومبي» الجلدية، لها أشكال ووظائف حيوية وعلامات خاصة، يمكن استخدامها لاستهداف وقتل الخلايا الضارة مع الإبقاء على الخلايا المفيدة سليمة، بحسب موقع «ميديكال إكسبريس». التطور التكنولوجي اعتمد الباحثون على التطورات الحديثة في مجال التعلم الآلي وتكنولوجيا التصوير، وقارنوا عينات من خلايا جلدية من 50 متبرعا أصحاء تتراوح أعمارهم بين 20 و90 عاما، شاركوا في دراسة بالتيمور الطولية، وهي أطول دراسة جارية للشيخوخة في الولايات المتحدة. وقد استخرجوا الخلايا الليفية، وهي تلك التي تنتج الهيكل الذي يمنح الأنسجة بنيتها في الجلد، ودفعوها نحو الشيخوخة عن طريف إتلاف حمضها النووي، وهو الأمر الذي يحدث عند التقدم في السن. ولأن الخلايا الهرمة تتراكم بشكل طبيعي مع تقدم الإنسان في السن، فقد احتوت العينات المُسنة على مزيج من الخلايا الليفية السليمة غير الهرمة والهرمة، أو «خلايا الزومبي». وباستخدام أصباغ متخصصة، تمكن الباحثون من التقاط صور لأشكال الخلايا والعناصر التي تشير إلى شيخوختها. وجرى تحليل الخوارزميات المطورة لهذه الدراسة، وقياس 87 سمة فيزيائية مختلفة لكل خلية، وصنفت الخلايا الليفية إلى مجموعات. نافذة جديدة لعلاج السرطان رصدت الدراسة، المنشورة في دورية «ساينس أدفانسس»، ثلاثة أنواع مختلفة من خلايا الجلد الهرمة أو «خلايا الزومبي». وكان نوع فرعي واحد فقط من الخلايا الليفية الهرمة، الذي أطلق عليه الباحثون اسم «C10»، أكثر انتشارا لدى المتبرعين الأكبر سنا. وتعليقا على نتائج الدراسة، قال الأستاذ المساعد في الهندسة الطبية الحيوية بجامعة جونز هوبكنز، جود فيليب: «نعلم أن خلايا الجلد الهرمة تختلف عن خلايا المناعة الهرمة أو خلايا العضلات الهرمة. لكن ضمن نوع الخلية نفسه، غالبا ما تُعتبر الخلايا الهرمة متماثلة». وأضاف: «لكننا نجد أنه عندما تدخل خلية جلدية في مرحلة الشيخوخة، أو حالة شبيهة بالزومبي، يمكنها أن تسلك أحد ثلاثة مسارات مختلفة، كل منها يؤدي إلى نوع فرعي مختلف قليلا». كما أكد الباحثون أيضا أن إمكان استهداف تلك الأنواع الثلاثة من «خلايا الزومبي» في الجلد يمكن أن يساعد في علاج الأورام السرطانية. وتُصمم بعض العلاجات لتحفيز شيخوخة الخلايا السرطانية بتحويلها إلى «خلايا زومبي» ميتة. وفي حين أن هذه العلاجات قد توقف نمو الورم، إلا أنها تخلف وراءها خلايا هرمة، وهو ما يشكل مشكلة في أثناء العلاج تؤثر على الجهاز المناعي. كما أن العلاجات الكيميائية التقليدية تدفع خلايا، مثل الخلايا الليفية، نحو الشيخوخة كأثر جانبي.

الوسط

٢٦-٠٤-٢٠٢٥

• الوسط

بروتينات الدم تتنبأ بأمراض الكبد قبل 16 عاما من ظهور الأعراض

حدد العلماء في دراسة خمسة أنواع محددة من بروتينات الدم يمكن أن تتوقع بدقة احتمالات إصابة الفرد بأشكال خطيرة من أمراض الكبد قبل 16 عاما تقريبا من ظهور الأعراض، مما يسمح بالتدخل المبكر للعلاج والوقاية. وتتناول نتائج الدراسة، المقدمة في أسبوع أمراض الجهاز الهضمي لعام 2025، مرض الكبد الدهني المرتبط بخلل التمثيل الغذائي، الذي أصبح أكثر أشكال أمراض الكبد شيوعا حول العالم، حيث يواجه المصابون بهذا المرض ضعف معدل الوفيات مقارنة بغيرهم، كما نقل موقع «ميديكال إكسبريس». إمكانية التدخل المبكر حلل الباحثون في الصين عينات دم من أكثر من 50 ألف مشارك في البنك الحيوي البريطاني، وتابعوا سجلاتهم الصحية لأكثر من 16 عاما، وحددوا مستويات ومجموعات البروتينات في الدم المرتبطة بالإصابة بأمراض الكبد في وقت لاحق من العمر. وبفحص أكثر من 2700 بروتين، وجدوا خمسة بروتينات، هي «CDHR2 وFUOM وKRT18 وACY1 وGGT1»، تبدو أنها إشارات إنذار مبكر لمرض الكبد الدهني المرتبط بخلل التمثيل الغذائي. وقد حققت المستويات المجمعة لهذه البروتينات الخمسة دقة بلغت 83.8% في التنبؤ بالمرض بعد خمس سنوات من ظهوره، و75.6% في التنبؤ قبل 16 عاما من التشخيص. وبإضافة مؤشرات حيوية سريرية، مثل مؤشر كتلة الجسم ومعدل التمارين الرياضية اليومية، إلى مستويات البروتين، حققت دقة أكبر بلغت 90.4% بعد خمس سنوات، و82.2% بعد 16 عاما. وتعليقا على نتائج الدراسة، قال طبيب أمراض الجهاز الهضمي بمستشفى الشعب الإقليمي الصينية، شيي يو: «تخيل لو أننا نستطيع التنبؤ بخطر الإصابة بمرض الشريان التاجي المزمن قبل سنوات من ظهوره». وأضاف: «لقد حققنا نتائج مماثلة عندما اختبرنا هذا النموذج التنبئي على مجموعة منفصلة من الأشخاص في الصين، مما يعزز متانة النموذج، ويُظهر فعاليته في مختلف الفئات السكانية».

أخبار ليبيا

٢٠-٠٤-٢٠٢٥

• أخبار ليبيا

دواء متاح في الأسواق يعيد الأمل لمرضى تسمم الدم

يرتبط حوالي 20% من الوفيات العالمية بتسمم الدم، الذي يعتبر السبب الرئيسي للوفاة في وحدات العناية المركزة. ويتميز تسمم الدم بفشل الأعضاء، مثل الكلى والرئتين، نتيجة خلل في الاستجابة المناعية للعدوى. ولفترة طويلة، اعتقد الأطباء أن الوفيات الناتجة عن تسمم الدم ترجع فقط إلى استجابة مناعية حادة مفرطة العدوانية تؤدي إلى تلف الأعضاء. لكن الدراسات الحديثة أظهرت أن الوفيات قد تنجم أيضا عن استجابة مناعية مثبطة بشدة، تُعرف بشلل المناعة. ويعاني مرضى شلل المناعة من صعوبة في مكافحة العدوى، ما يعرضهم للإصابة بعدوى جديدة، مثل العدوى الفطرية. وللتصدي لهذا التحدي، درس فريق من الباحثين في مركز رادبود الطبي في نايميخن الاستجابة المناعية لدى متطوعين أصحاء، حيث تم تحفيز المناعة عن طريق حقنهم بقطع من البكتيريا الميتة، تسمى 'السموم الداخلية'. واستخدم الفريق تقنيات متقدمة لتتبع كيفية تغير الجهاز المناعي خلال كل من مرحلة الالتهاب الحاد والمرحلة التي يصاب فيها الجهاز المناعي بالشلل. وفي المختبر، فحص الباحث الرئيسي، فريد كراماتي، الخلايا المناعية المأخوذة من دم ونخاع عظام المشاركين، ولاحظ أن بعض الخلايا المناعية، مثل الخلايا الوحيدة، لم تنضج بشكل صحيح بعد الاستجابة المناعية الحادة، ما أثر على أدائها. وقد تمكن الباحثون من تحديد آلية حاسمة تساهم في شلل المناعة، حيث تلعب الخلايا الوحيدة دورا حيويا في دفاع الجسم ضد العدوى. ويوضح كراماتي قائلا: 'منحنا هذا التحليل الشامل فهما دقيقا لما يحدث خلال الاستجابة المناعية. وقد زودنا بأدلة قد تكون مفيدة في تطوير علاجات لتحفيز الدفاعات الضعيفة للجسم ضد العدوى'. وبهذا الصدد، أضاف الباحثون الدواء المتاح في الأسواق 'إنترفيرون بيتا'، إلى الخلايا الوحيدة في المختبر. ويستخدم هذا الدواء في علاج التصلب اللويحي (MS)، حيث يعاني الجسم من خلل في الجهاز المناعي يؤدي إلى التهاب في الجهاز العصبي المركزي. وكان لـ'إنترفيرون بيتا' تأثير إيجابي على الخلايا الوحيدة المشلولة، حيث نضجت وعادت للعمل بشكل أفضل. ويؤكد الباحث الرئيسي، ماتيس كوكس، أن هذه النتائج واعدة، إلا أنه لا يزال هناك المزيد من الخطوات التي يجب اتخاذها. وحتى الآن، اقتصرت الدراسات على اختبار تأثير 'إنترفيرون بيتا' على الخلايا في المختبر. وتتمثل الخطوة التالية في إعطاء هذا الدواء للمشاركين الأصحاء خلال المرحلة اللاحقة بعد تحفيز الاستجابة المناعية باستخدام السموم الداخلية، للتحقق من قدرته على مواجهة شلل المناعة. كما يهدف الباحثون إلى اختبار قدرة 'إنترفيرون بيتا' على تحسين وظيفة الخلايا الوحيدة لدى مرضى الإنتان في وحدة العناية المركزة. نشرت نتائج الدراسة في مجلة Nature Immunology. المصدر: ميديكال إكسبريس