اكتشاف طفرة جينية تمكّن الدماغ من العمل بنوم أقل من المعتاد
اكتشف الباحثون بقيادة فريق من الأكاديمية الصينية للعلوم، طفرة نادرة في جين (SIK3)، يبدو أنها تُمكّن الدماغ من العمل بنوم أقل من المعتاد.
وجد الباحثون هذه الطفرة لدى امرأة سليمة في السبعينيات من عمرها، تنام بمعدل 3-6 ساعات في الليلة. وكان ذلك جزءًا من مشروع أوسع لتحديد الأشخاص الذين يطابقون نمط النوم القصير الطبيعي (NSS)، وفقا لدراسة نشرها موقع الأكاديمية الوطنية للعلوم (
هذه في الواقع هي الطفرة الجينية الخامسة المرتبطة بقصر النوم التي يجري تحديدها، ما يُسلّط الضوء أكثر على تأثير جيناتنا في صحة النوم، وكمية النوم التي نحتاجها لأداء وظائفنا بشكل سليم.
-
-
كتب الباحثون في ورقتهم البحثية: «دراسة جينات النوم البشرية لا تُوسّع معرفتنا بشبكة تنظيم النوم فحسب، بل قد تُحسّن أيضًا الأبحاث الأساسية المستقاة من نماذج الفئران من حيث أهميتها السريرية».
وجد الباحثون أن الفئران المعدّلة وراثيًا بالطفرات الجينية نفسها تنام أيضًا أقل، وإن لم يكن الفارق كبيرًا. فبينما تنام هذه الحيوانات عادةً نحو 12 ساعة يوميًا، قلّص التعديل الجيني هذه المدة بنحو نصف ساعة.
أظهرت مسوحات نشاط الدماغ لدى الفئران أن البروتينات التي يُنتجها الجين المعدّل كانت نشطة عبر المشابك العصبية التي تربط الخلايا العصبية ببعضها.
كتب الباحثون: «تُعزز هذه النتائج فهمنا للأسس الجينية للنوم، وتُبرز الآثار الأوسع لنشاط الكيناز في تنظيم النوم لدى الأنواع المختلفة، وتُقدّم دعمًا إضافيًا لاستراتيجيات علاجية محتملة لتعزيز كفاءة النوم».
الحفاظ على صحة الجهاز المناعي
وقد تشمل هذه «الاستراتيجيات العلاجية المحتملة» تطوير أدوية لعلاج اضطرابات النوم. لا يزال هذا الأمر بعيد المنال، لكن كل دراسة تُقرّبنا خطوة جديدة.
وبحسب الدراسة فإن اكتشاف طفرات جينية كهذه، ودراسة الأفراد المصابين بمتلازمة النوم القصير الطبيعي (NSS)، يوفّر لنا أيضًا مؤشرات إضافية حول ما يفعله الدماغ أثناء النوم مثل الحفاظ على صحة الجهاز المناعي، وضمان بقاء القدرات الإدراكية حادة، وترتيب أحداث اليوم.
قالت عالمة الأعصاب وخبيرة الوراثة يينغ-هوي فو، من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو، لفريدا كراير في مجلة «نيتشر»: «هؤلاء الأشخاص الذين يعانون من متلازمة النوم القصير الطبيعي، وجميع هذه الوظائف التي تؤديها أجسامنا أثناء النوم، يمكنهم ببساطة تنفيذها بكفاءة أعلى مما نستطيع نحن».
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الوسط
منذ 2 أيام
- الوسط
«بكتيريا آكلة للبلاستيك».. سلاح ذو حدّين في المستشفيات
اكتشف علماء الأحياء الدقيقة بكتيريا قادرة على تحليل أنواع مختلفة من البلاستيك، ما يشير إلى مسار أكثر استدامة للتعامل مع النفايات البلاستيكية. قد تُساعد هذه الميكروبات «الآكلة للبلاستيك» يومًا ما في تقليص أكوام النفايات التي تملأ مدافن القمامة والمحيطات. ومع ذلك، فإنها ليست دائمًا الحل الأمثل، ففي بيئات غير مناسبة، قد تُسبب هذه البكتيريا مشاكل خطيرة، وفقا لدراسة نشرتها مجلة « أكدت الدراسة التي أعدها أستاذ العلوم الطبية الحيوية جامعة برونيل بلندن، رونان مكارثي بالاشتراك مع زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه في التكنولوجيا الحيوية، روبين دي ديوس، أن البلاستيك يستخدم على نطاق واسع في القطاع الطبي، مثل الخيوط الجراحية، لا سيما القابلة للتحلل، وضمادات الجروح، والغرسات. - - - وقام الفريق بدراسة جينومات بكتيريا مُسببة للأمراض شائعة في المستشفيات، لمعرفة ما إذا كانت تحتوي على الإنزيمات المحللة للبلاستيك، المشابهة لتلك الموجودة في بعض البكتيريا البيئية. وكتبوا «فوجئنا باكتشاف أن بعض هذه الجراثيم، مثل الزائفة الزنجارية (Pseudomonas aeruginosa)، قد تكون قادرة على تفكيك البلاستيك». وأضاف الفريق «ترتبط الزائفة الزنجارية بنحو 559 ألف حالة وفاة سنويًا على مستوى العالم، وتُعدّ من الأسباب الشائعة للعدوى المكتسبة في المستشفيات، خصوصًا لدى المرضى الذين يستخدمون أجهزة تنفس صناعي، أو يعانون من جروح مفتوحة أو حروق، أو يستخدمون قساطر طبية». قام الباحثون بتحليل قواعد بيانات البكتيريا، واختبار قدرة «الزائفة الزنجارية» على تحليل البلاستيك في المختبر. وركزوا على سلالة محددة معزولة من مريض يعاني من عدوى جرح، كانت تحتوي على جين لإنتاج إنزيم محلل للبلاستيك، أطلقوا عليه اسم «Pap1». الأغشية الحيوية والبلاستيك: تحالف خطير تُصنّف «الزائفة الزنجارية» كمُسبب مرض ذي أولوية عالية من قبل منظمة الصحة العالمية. وهي قادرة على تكوين أغشية حيوية، طبقات واقية تُحيط بمستعمرات البكتيريا، تحميها من الجهاز المناعي والمضادات الحيوية. وقد أظهرت أبحاث سابقة للباحثين أن البكتيريا البيئية تُحلل البلاستيك بشكل أسرع عند تكوينها أغشية حيوية.كما يمكن لإنزيم تحليل البلاستيك أن يزيد من قدرة الزائفة الزنجارية على العدوى. وأكد الباحثون أن «إنزيم Pap1 ساعد هذه السلالة على بناء أغشية حيوية أكبر وأكثر تماسكًا، باستخدام البلاستيك المتحلل كمادة لاصقة ضمن المصفوفة اللزجة التي تُشكّل الغشاء الحيوي». بمعنى آخر، استخدمت الزائفة الزنجارية البلاستيك كـ«أسمنت» لبناء مجتمع بكتيري أقوى. تنتشر المواد البلاستيكية في بيئة المستشفيات، من القسطرة وغرسات الأسنان إلى غرسات العظام وضمادات الحروق. وتُظهر الدراسة أن البكتيريا القادرة على تحليل البلاستيك في هذه المواد قد تمثّل خطرًا حقيقيًا، ما يؤدي إلى فشل العلاجات أو تفاقم حالات المرضى. يعمل العلماء حاليًا على تطوير مواد بلاستيكية مضادة للميكروبات، للمساعدة في الحد من نمو هذه الجراثيم. ومع ذلك، فإن معرفتنا الآن بقدرة بعض مسببات الأمراض على تحليل البلاستيك، تُحتم إعادة النظر في المواد المستخدمة في التطبيقات الطبية الحساسة.
الوسط
منذ 4 أيام
- الوسط
التنبؤ بالعواصف وموجات الحر يتقدّم بفضل الذكاء الصناعي
يشكّل تحسين دقّة توقعات موجات الحر والعواصف، والحدّ من القدر الكبير من الطاقة الذي يستلزمه وضعها، هدفا لمختلف هيئات الأرصاد الجوية، التي باتت تعوّل في ذلك على التقدم السريع في نماذج الذكاء الصناعي التي تتيح التحوّط للكوارث المتفاقمة بسبب التغير المناخي. وبعد تحقيق تقدّم أوّلي عام 2023 مع نموذج تعلّم من شركة «هواوي»، ابتكرت كل من «غوغل» و«مايكروسوفت» أدوات ذكاء صناعي قادرة في بضع دقائق على إنتاج توقعات أفضل من تلك التي تنتجها الأجهزة الحاسبة التقليدية التابعة للهيئات الدولية الكبرى، والتي تستغرق بضع ساعات لإنجاز هذه المهمة، وفق وكالة «فرانس برس». ويشكّل هذا الأداء التجريبي، وغير المتاح بعد للعامّة أو حتى للمحترفين، مؤشرا إلى التقدم السريع في الأبحاث. وقد أعلنت «غوغل»، في ديسمبر الماضي، أنّ نموذجها «جين كاست»، الذي دُرّب على بيانات تاريخية، أظهر قدرة على التنبؤ بالطقس والعوامل المناخية المتطرفة على فترة 15 يوما بدقة لا مثيل لها. ولو كان «جين كاست» قيد التشغيل عام 2019 لكان تجاوز في 97% من الحالات توقعات المرجع العالمي، وهو المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية المتوسطة المدى (ECMWF)، لأكثر من 1300 كارثة مناخية. تنبؤات في مختبر تابع لـ«مايكروسوفت» أصبح نموذج آخر يسمى «أورورا»، ابتكره مختبر تابع لـ«مايكروسوفت» في أمستردام باستخدام بيانات تاريخية أيضا، أول نموذج للذكاء الصناعي يتنبأ بمسار الأعاصير لخمسة أيام بشكل أفضل من سبعة مراكز توقعات حكومية، بحسب نتائج نُشرت خلال هذا الأسبوع في مجلة «نيتشر» العلمية. وبالنسبة إلى إعصار «دوكسوري» عام 2023، وهو الأكثر تكلفة في المحيط الهادئ حتى اليوم (أضرار بأكثر من 28 مليار دولار)، تمكن «أورورا» من التنبؤ قبل أربعة أيام من وصول العاصفة إلى الفلبين، بينما كانت التوقعات الرسمية آنذاك تشير إلى أنها تتجه شمال تايوان. ويقول باريس بيرديكاريس، المبتكر الرئيسي لـ«أورورا»، في مقطع فيديو نشرته «نيتشر»: «في السنوات الخمس إلى العشر المقبلة، سيكون الهدف الأسمى هو بناء أنظمة قادرة على العمل مباشرة مع عمليات رصد، سواء أكانت أقمارا صناعية أو غير ذلك، من أجل وضع توقعات عالية الدقة حيثما نريد»، بينما تفتقر بلدان كثيرة حاليا إلى أنظمة تحذير موثوقة. وكان من المتوقع أن تنافس نماذج الذكاء الصناعي في يوم من الأيام النماذج الكلاسيكية، لكن «ما كان أحد يظن أن ذلك سيحدث بهذه السرعة»، على ما تقول لور راينو، الباحثة في مجال الذكاء الصناعي لدى هيئة «ميتيو فرانس» الفرنسية للأرصاد الجوية، في حديث إلى وكالة «فرانس برس»، في خضم تطوير نسختين قائمتين على الذكاء الصناعي من نموذجي «أربيج» و«أروم». الخبرة البشرية تعمل النماذج المسماة «فيزيائية»، التي جرى ابتكارها على مدى عقود من خلال إدخال كميات هائلة من البيانات الرصدية أو أرشيفات الطقس في أجهزة كمبيوتر قوية، ثم تطبيق قوانين الفيزياء المحوَّلة إلى معادلات رياضية، على استنتاج التوقعات، وتتمثل سيئاتها في أنها تتطلب ساعات من العمليات الحسابية على أجهزة كمبيوتر تستهلك كميات كبيرة من الطاقة. ويجمع نموذج تعلّم قائم على الذكاء الصناعي البيانات نفسها، لكن شبكته العصبية تغذي نفسها، وتستنتج التوقعات بطريقة «إحصائية تماما» من دون إعادة احتساب كل شيء، وفق لور راينو. وتقول الباحثة: «قد نتمكّن بفضل مكاسب في السرعة والجودة من احتساب توقعاتنا بشكل أكثر تكرارا يوميا، خصوصا بالنسبة إلى العواصف التي تُعدّ مدمرة، ويصعب التنبؤ بها». وتسعى «ميتيو فرانس» إلى تقديم توقعات مدعومة بالذكاء الصناعي على نطاق بضع مئات من الأمتار. ويعمل المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية المتوسطة المدى على ابتكار نموذج ذكاء صناعي خاص به، وهو «أقل تكلفة من ناحية الحساب بنحو ألف مرة من النموذج التقليدي»، وفق ما تقول للوكالة الفرنسية فلورنس رابيه، المديرة العامة للمركز الذي يوفر توقعات لـ35 دولة أوروبية. ينتج نموذج الذكاء الصناعي هذا حاليا توقعات على مقياس يبلغ نحو 30 كيلومترا مربعا، وهو بالتأكيد أقل تفصيلا من الخاص بـ«أورورا» (نحو 10 كيلومترات مربعة)، لكن نسخته الأولى تشغيلية أصلا، ويستخدمها منذ فبراير خبراء الأرصاد الجوية المحليون المسؤولون عن إعداد التنبيهات للسكان. ولن تختفي هذه التوقعات بشكل سريع، بحسب لور راينو التي تقول: «سنحتاج دائما إلى خبراء في الأرصاد الجوية لتقييم البيانات». وتضيف فلورنس رابيه: «عندما يتعلق الأمر بحماية الأشخاص والممتلكات، لا أعتقد أننا نستطيع الاستغناء عن الخبرة البشرية».
الوسط
منذ 5 أيام
- الوسط
علاج جديد لقصور نادر في القلب يعتمد على تقنية «التحرير الجيني»
تمكن باحثون أميركيون من تطوير عقار جديد لعلاج حالة مرضية نادرة من قصور القلب، يعتمد على تقنية التحرير الجيني «كريسبر» الحائزة جائزة نوبل. وكشف باحثون في شركة «إنتيليا ثيرابيوتكس» الأميركية للتكنولوجيا الحيوية أن السبب الجذري لمرض اعتلال عضلة القلب النشواني هو خروج إنزيم معين من موقعه الطبيعي داخل الخلية إلى مكان غير معتاد، ليتفاعل مع إنزيم آخر في خلايا بطانة الأوعية الدموية. استخدام «كريسبر» لتعديل الحمض النووي لهذا تجري «إنتيليا ثيرابيوتكس» تجربة على مستوى العالم، تشمل 765 مريضا بداء النشواني، لتقييم مدى فعالية العقار الجديد. وفي حال نجاح التجربة، سيكون العقار هو الأول الذي يعتمد على تقنية التعديل الجيني لعلاج أمراض القلب والأوعية الدموية للبالغين. ويستهدف العلاج التجريبي، الذي أُطلق عليه اسم «Nexiguran Ziclumeran»، جين «تي تي آر»، وهو الجين المسؤول عن إنتاج بروتين «ترانسثيريتين» المرتبط بمرض داء النشواني. ويعتمد على استخدام تقنية «كريسبر» الحائزة جائزة نوبل، التي يجرى استخدامها لتغيير سلسلة الحمض النووي. وتقنية «تحرير الجيني» هي مجموعة من تقنيات التعديل الجيني لـ«إعادة كتابة المادة الوراثية» لأي كائن حي من النبات والحيوان والبكتيريا والخمائر. مرض «اعتلال عضلة القلب النشواني» مرض اعتلال عضلة القلب النشواني هو مرض نادر يصيب عضلة القلب، ويتضمن تراكم بروتينات «ترانسثيريتين» المشوهة في القلب والأعصاب والأعضاء الأخرى. ونتيجة التراكم الضار لهذا البروتين، تصبح جدران عضلة القلب أكثر سماكة، وبالتالي لا يمكن للقلب العمل كما ينبغي، ويمتلئ بكمية ضخمة من الدماء لا يمكنه ضخها بفعالية إلى باقي أجزاء الجسم. وعادة ما تكون أعراض الإصابة بمرض اعتلال عضلة القلب النشواني غير واضحة، لكنها قد تشمل خدرا في اليدين والقدمين والخمول والدوار. وإذا ترك دون تشخيص أو علاج على الفور، فإنه قد يؤدي إلى فشل القلب والوفاة.
