أحدث الأخبار مع #Science
بوابة ماسبيرو
منذ 7 ساعات
- صحة
- بوابة ماسبيرو
دراسة جديدة: جرعة واحدة من الكيتامين قد تخفف الاكتئاب لشهرين
أظهرت دراسة جديدة أن تأثير الكيتامين المضاد للاكتئاب يمكن أن يمتد من أسبوع واحد إلى شهرين، مما يبشر بأمل جديد للمرضى الذين يعانون من اضطراب الاكتئاب الشديد المقاوم للعلاج. يعاني حوالي 10% من سكان الولايات المتحدة من اضطراب الاكتئاب الشديد في أي وقت، ويُظهر ما يصل إلى 20% أعراضه خلال حياتهم. ومع ذلك، فإن مضادات الاكتئاب التقليدية لا تعمل لدى 30% من المرضى. يُظهر الكيتامين عند إعطائه بجرعات منخفضة فعالية ملحوظة كمضاد اكتئاب سريع المفعول، حيث تظهر آثاره خلال ساعات حتى لدى المرضى الذين لم يستجيبوا لعلاجات أخرى. لكن الحفاظ على هذه الآثار يتطلب تكرار الجرعات، مما قد يؤدي إلى آثار جانبية مثل السلوكيات الانفصالية واحتمالية الإدمان، والتوقف عن العلاج يمكن أن يؤدي إلى الانتكاس. في دراسة نُشرت في مجلة Science، أظهر باحثون من جامعة فاندربيلت أنه من الممكن تمديد فعالية جرعة واحدة من الكيتامين من أسبوع إلى فترة أطول تصل إلى شهرين. قالت ليزا مونتيجيا، التي قادت الدراسة: "كانت فرضية هذه الدراسة، التي قادها زينزونج ما، أستاذ مساعد في البحث، تستند إلى نموذج ميكانيكي قابل للاختبار طورناه يفسر التأثير السريع للكيتامين كمضاد للاكتئاب". في السابق، حدد الباحثون أن تأثير الكيتامين المضاد للاكتئاب يتطلب تنشيط مسار إشارات رئيسي يعرف باسم ERK، ولكن فقط التأثيرات طويلة المدى للكيتامين - وليس تأثيراته السريعة - تلغى عند تثبيط ERK. يستند الكيتامين كمضاد اكتئاب سريع المفعول على اللدونة المشبكية المعتمدة على ERK لإنتاج تأثيراته السلوكية السريعة. وافترض الباحثون أنه يمكنهم الحفاظ على تأثيرات الكيتامين لفترات أطول من خلال تعزيز نشاط ERK. في الورقة البحثية الحديثة اكتشف الباحثون أن تأثيرات الكيتامين المضادة للاكتئاب يمكن أن تستمر لمدة تصل إلى شهرين باستخدام دواء يُعرف باسم BCI، والذي يثبط فوسفاتاز بروتيني وينتج عنه زيادة في نشاط ERK. من خلال تثبيط الفوسفاتاز، حافظ المؤلفون على نشاط ERK وعززوا اللدونة المشبكية التي تدفع التأثيرات المضادة للاكتئاب المطولة للكيتامين. على الرغم من أن استخدام BCI يجعل تطبيق هذه النتائج في العيادة صعبًا، قالت مونتيجيا إن النتائج توفر دليلًا مبدئيًا على أن تأثير الكيتامين المضاد للاكتئاب يمكن الحفاظ عليه من خلال استهداف الإشارات داخل الخلايا.
الوئام
٠١-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- الوئام
باحثون يطوّرون أسراب روبوتات تتصرف كمواد حية
نجح باحثون من جامعتي كاليفورنيا سانتا باربرا وTU Dresden في تطوير أسراب من الروبوتات الصغيرة التي يمكن أن تتصرف كمادة صلبة أو لينة، مستوحاةً من سلوك الخلايا الجنينية، في تجربة تعدّ سابقة في مجال المواد النشطة والروبوتات الجماعية. الروبوتات، التي يبلغ قطر كلّ منها نحو 70 ملم، صُنعت بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد من حمض polylactic، وتحتوي على مغناطيس في قاعدتها، بالإضافة إلى تروس صفراء وحلقة تروس مركزية. وبفضل هذه البنية، تستطيع الروبوتات الالتصاق ذاتيًا والتحرك بانسيابية داخل شبكات سداسية شبيهة بتركيب خلايا النحل. ووفقًا لماثيو ديفلين، الباحث الرئيسي ومرشح الدكتوراه في UCSB، فإن هذه الروبوتات تُحاكي الخلايا الجنينية التي تتفاعل ميكانيكيًا لتشكيل بنى معقدة. وقد أظهرت الدراسة، المنشورة في مجلة Science في 20 فبراير، أن التروس الداخلية تُنتج أنماط قوى شبيهة بتلك التي تخلقها الخلايا الحية، ما يسمح للروبوتات بتغيير شكلها وتوزيعها الهيكلي بمرونة. وتمكّنت هذه الأسراب من تشكيل هياكل قادرة على دعم قوة تصل إلى 700 نيوتن (ما يعادل 500 ضعف وزن الروبوت نفسه)، كما يمكنها 'الشفاء الذاتي' عند حدوث أي خلل في بنيتها. ومن أبرز أهداف الدراسة تطوير مادة يمكنها التبدّل بين الصلابة والليونة حسب الحاجة، بل وتعيد تشكيل نفسها تلقائيًا. وقد ساعدت أبحاث سابقة للبروفيسور أوتغر كامباس – المتخصص في فيزياء الأنسجة الحية – في إلهام هذه التجربة، لا سيما بعد اكتشاف مختبره قدرة الأجنة على 'نحت' بنيتها من خلال تحوّلات بين حالات المادة. وتُعد هذه التقنية إنجازًا في 'المادة الحية الاصطناعية'، إذ أثبت الفريق إمكانية تغيير سلوك المادة من صلب إلى سائل – والأهم من ذلك، التحكم في قوة الروابط بين الوحدات، مما أتاح للباحثين الوقوف فعليًا فوق البنية الروبوتية دون أن تنهار. ويأمل الفريق الآن في توسيع نطاق التجربة ودراسة التحولات الفيزيائية في المواد النشطة، بما يفتح الباب أمام استخدامات مستقبلية في مجالات مثل الروبوتات القابلة لإعادة التشكيل، والمواد الذكية، وربما الطب الحيوي.
الرأي
٢٩-٠٤-٢٠٢٥
- صحة
- الرأي
دراسة: الدماغ يستخدم عدة طرق للتخزين
يتعلم الناس باستمرار ويكوّنون ذكريات جديدة يوميًا. عندما تبدأ هواية جديدة، أو تُجرّب وصفةً أوصى بها صديق، أو تقرأ آخر الأخبار العالمية، يُخزّن دماغك العديد من هذه الذكريات لسنوات أو عقود. وفي دراسة حديثة نشرت نتائجها في مجلة " Science" حدد الباحثون بعض "القواعد" التي يستخدمها الدماغ للتعلم. يتكون دماغ الإنسان من مليارات الخلايا العصبية. تُوصل هذه الخلايا العصبية نبضات كهربائية تحمل المعلومات، تمامًا كما تستخدم أجهزة الكمبيوتر الشيفرة الثنائية لنقل البيانات. تتواصل هذه النبضات الكهربائية مع الخلايا العصبية الأخرى من خلال وصلات بينها تُسمى المشابك العصبية. تمتلك كل خلية عصبية امتدادات متفرعة تُعرف باسم التغصنات، والتي يمكنها استقبال آلاف المدخلات الكهربائية من خلايا أخرى. تنقل التغصنات هذه المدخلات إلى الجسم الرئيسي للخلية العصبية، حيث تقوم بدمج جميع هذه الإشارات لتوليد نبضاتها الكهربائية الخاصة. إن النشاط الجماعي لهذه النبضات الكهربائية عبر مجموعات محددة من الخلايا العصبية هو ما يُكون صورة المعلومات والتجارب المختلفة داخل الدماغ. وبحسب موقع "ميديكال إكسبريس"، لعقود من الزمن، اعتقد علماء الأعصاب أن الدماغ يتعلم من خلال تغيير طرق وقوة اتصال الخلايا العصبية ببعضها بعضًا. فمع تغير المعلومات والتجارب الجديدة في كيفية تواصل الخلايا العصبية مع بعضها بعضًا وتغيير أنماط نشاطها الجماعي، تزداد قوة بعض الوصلات المشبكية بينما يضعف بعضها الآخر. وأن هذه العملية من اللدونة المشبكية (القوة والضعف) هي ما يُنتج صور المعلومات والتجارب الجديدة داخل دماغك. لكي يُنتج دماغك الصور الصحيحة للمعلومات أثناء التعلم، يجب أن تخضع الوصلات المشبكية الصحيحة للتغييرات الصحيحة في الوقت المناسب. وكانت المشكلة الرئيسة هي أن "القواعد" التي يستخدمها الدماغ لاختيار الوصلات العصبية التي سيغيرها أثناء التعلم لا تزال غير واضحة إلى حد كبير. ولحل هذه المشكلة وفهم ما يحدث، قرر الباحثون مراقبة نشاط الوصلات المشبكية الفردية داخل الدماغ أثناء التعلم لمعرفة تحديد أنماط النشاط التي تُحدد أي الوصلات ستزداد قوة أو ضعفًا. وللقيام بذلك، قام الباحثون بوضع رموز لمُستشعرات حيوية وراثيًا في الخلايا العصبية للفئران، بحيث تُضيء المستشعرات استجابةً للنشاط المشبكي والعصبي، وقام الباحثون بمراقبة هذا النشاط في لحظة تعلم الفئران مهمة تتضمن الضغط على رافعة إلى موضع مُعين بعد إشارة صوتية للحصول على الماء. فوجئ الباحثون عندما اكتشفوا أن الوصلات العصبية على الخلية العصبية لا تتبع جميعها القاعدة نفسها لتوصيل المعلومات على سبيل المثال، لطالما اعتقد العلماء أن الخلايا العصبية تتبع ما يُسمى بقواعد هيب، حيث تترابط الخلايا العصبية التي تُطلق إشاراتها العصبية معًا باستمرار. بدلاً من ذلك، لاحظ الباحثون أن المشابك العصبية في مواقع مختلفة من التغصنات العصبية التي تستقبل المعلومات للخلية العصبية نفسها التي تتبع قواعد مختلفة لتحديد ما إذا كانت الروابط تزداد قوة أو ضعفًا. بعض المشابك العصبية التزمت بقاعدة هيب التقليدية (التواصل المعروف)، حيث تُعزز الخلايا العصبية التي تُطلق إشاراتها العصبية معًا باستمرار روابطها. في حين أن مشابك عصبية أخرى فعلت شيئًا مختلفًا ومستقلاً تمامًا عن نشاط الخلية العصبية. تشير نتائج الدراسة إلى أن الخلايا العصبية، من خلال استخدامها في وقت واحد لمجموعتين مختلفتين من قواعد التعلم عبر مجموعات مختلفة من المشابك العصبية، بدلاً من قاعدة موحدة واحدة، يمكنها ضبط أنواع المدخلات المختلفة التي تتلقاها بدقة أكبر لتمثيل المعلومات الجديدة في الدماغ بشكل مناسب. بعبارة أخرى، تتبع خلايا الدماغ قواعد مختلفة في عملية التعلم، حتى تتمكن الخلايا العصبية من القيام بمهام تعلم متعددة وأداء وظائف متعددة بالتوازي تحدث في اللحظة نفسها. حيث كان على الفئران مهمة انتظار إشارة صوتية ثم مهمة الضغط على رافعة إلى موضع مُعين للحصول على الماء. يوفر هذا الاكتشاف فهمًا أوضح لكيفية تغير الروابط بين الخلايا العصبية أثناء التعلم. بما أن معظم اضطرابات الدماغ، بما في ذلك حالات الأمراض التنكسية والنفسية كالاكتئاب، تحدث بسبب مشكلات في تواصل المشابك العصبية، فإن هذا قد يكون له آثار مهمة على صحة الإنسان والمجتمع. على سبيل المثال، قد يتطور الاكتئاب نتيجة ضعف مفرط في الوصلات المشبكية داخل مناطق معينة من الدماغ، مما يجعل من الصعب الشعور بالمتعة. من خلال فهم آلية عمل اللدونة المشبكية بشكل طبيعي، قد يتمكن العلماء من فهم ما يحدث بشكل أفضل في الاكتئاب، ومن ثم تطوير علاجات لعلاجه بشكل أكثر فعاليّة. قد يكون لهذه النتائج أيضًا آثار على الذكاء الاصطناعي. فقد استُلهمت الشبكات العصبية الاصطناعية التي يقوم عليها الذكاء الاصطناعي إلى حد كبير من آلية عمل الدماغ. مع ذلك، فإن قواعد التعلم التي يستخدمها الباحثون لتحديث الروابط داخل الشبكات وتدريب النماذج عادةً ما تكون موحدة، كما أنها غير معقولة بيولوجيًا. قد يوفر بحثنا رؤى ثاقبة حول كيفية تطوير نماذج ذكاء اصطناعي أكثر واقعية بيولوجيًا، وأكثر كفاءة، وأداءً أفضل، أو كليهما. لا يزال الطريق طويلاً قبل أن نتمكن من استخدام هذه المعلومات لتطوير علاجات جديدة لاضطرابات الدماغ البشري. وبينما وجدنا أن الروابط المشبكية على مجموعات مختلفة من التغصنات تستخدم قواعد تعلم مختلفة، فإننا لا نعرف بالضبط سبب أو كيفية ذلك. بالإضافة إلى ذلك، في حين أن قدرة الخلايا العصبية على استخدام أساليب تعلم متعددة في وقت واحد تزيد من قدرتها على ترميز المعلومات، إلا أن الخصائص الأخرى التي قد يمنحها ذلك لم تتضح بعد. نأمل أن تجيب الأبحاث المستقبلية عن هذه الأسئلة، وأن تعزز فهمنا لكيفية تعلم الدماغ.
الدستور
٢٨-٠٤-٢٠٢٥
- ترفيه
- الدستور
تكريم أوائل طلبة المدارس الرسمية لغات والمتميزة لغات في القليوبية
كرمت مديرية التربية والتعليم في القليوبية، أوائل الطلبة في المرحلة الإعدادية للمدارس الرسمية لغات والمدارس المتميزة لغات على مستوى المحافظة، وذلك تحت رعاية وزير التربية والتعليم والتعليم الفني محمد عبد اللطيف ومحافظ القليوبية المهندس أيمن عطية تم هذا التكريم بحضور مصطفى عبده، مدير مديرية التربية والتعليم بالقليوبية، حيث جرى الإعلان عن الفائزين في المسابقة. فازت مدرسة أحمد زويل الرسمية لغات التابعة لإدارة بنها التعليمية بالمركز الأول، بينما حصلت مدرسة يحيى المشد الرسمية لغات التابعة لإدارة شرق شبرا التعليمية على المركز الثاني. تفاصيل المسابقة جرت المسابقة تحت إشراف وتنفيذ محمد حسن جاد، مدير إدارة العلاقات العامة والإعلام بالمديرية، بالتنسيق مع بليغ بدوي، مدير إدارة التجريبيات، والمدارس الرسمية لغات بالمديرية، كما شاركت 12 مدرسة في المسابقة، تمثل كل إدارة تعليمية بمدرسة واحدة، وشارك من كل مدرسة 5 طلاب، ليصل إجمالي المشاركين إلى 60 طالبًا وطالبة. تمت المسابقة في المواد الأساسية لمدارس اللغات، وهي مادة Science، ومادة Maths، ومادة English (المستوى الرفيع)، بالإضافة إلى مادة اللغة العربية. تأتي هذه المسابقة في إطار سلسلة من الفعاليات التي تنظمها إدارة العلاقات العامة والإعلام بمديرية التربية والتعليم بالقليوبية، بالتعاون مع الإدارات التعليمية المختلفة، بهدف دعم العملية التعليمية وتعزيز روح المنافسة بين الطلاب، وأشار مصطفى عبده إلى أن التفوق لا يأتي إلا بالجد والاجتهاد، وأن النجاح هو نتيجة العمل المستمر.
صحيفة سبق
٢٧-٠٤-٢٠٢٥
- صحة
- صحيفة سبق
كنا نعتقد أن هناك طريقة واحدة.. دراسة : الدماغ يستخدم عدة طرق لتخزين المعلومات والذكريات
يتعلم الناس باستمرار ويكوّنون ذكريات جديدة يوميًا. عندما تبدأ هواية جديدة، أو تُجرّب وصفةً أوصى بها صديق، أو تقرأ آخر الأخبار العالمية، يُخزّن دماغك العديد من هذه الذكريات لسنوات أو عقود. وفي دراسة حديثة نشرت نتائجها في مجلة " Science" حدد الباحثون بعض "القواعد" التي يستخدمها الدماغ للتعلم. التعلم في الدماغ يتكون دماغ الإنسان من مليارات الخلايا العصبية. تُوصل هذه الخلايا العصبية نبضات كهربائية تحمل المعلومات، تمامًا كما تستخدم أجهزة الكمبيوتر الشيفرة الثنائية لنقل البيانات. تتواصل هذه النبضات الكهربائية مع الخلايا العصبية الأخرى من خلال وصلات بينها تُسمى المشابك العصبية. تمتلك كل خلية عصبية امتدادات متفرعة تُعرف باسم التغصنات، والتي يمكنها استقبال آلاف المدخلات الكهربائية من خلايا أخرى. تنقل التغصنات هذه المدخلات إلى الجسم الرئيسي للخلية العصبية، حيث تقوم بدمج جميع هذه الإشارات لتوليد نبضاتها الكهربائية الخاصة. إن النشاط الجماعي لهذه النبضات الكهربائية عبر مجموعات محددة من الخلايا العصبية هو ما يُكون صورة المعلومات والتجارب المختلفة داخل الدماغ. مشكلة الدراسة وبحسب موقع "ميديكال إكسبريس"، لعقود من الزمن، اعتقد علماء الأعصاب أن الدماغ يتعلم من خلال تغيير طرق وقوة اتصال الخلايا العصبية ببعضها بعضًا. فمع تغير المعلومات والتجارب الجديدة في كيفية تواصل الخلايا العصبية مع بعضها بعضًا وتغيير أنماط نشاطها الجماعي، تزداد قوة بعض الوصلات المشبكية بينما يضعف بعضها الآخر. وأن هذه العملية من اللدونة المشبكية (القوة والضعف) هي ما يُنتج صور المعلومات والتجارب الجديدة داخل دماغك. لكي يُنتج دماغك الصور الصحيحة للمعلومات أثناء التعلم، يجب أن تخضع الوصلات المشبكية الصحيحة للتغييرات الصحيحة في الوقت المناسب. وكانت المشكلة الرئيسة هي أن "القواعد" التي يستخدمها الدماغ لاختيار الوصلات العصبية التي سيغيرها أثناء التعلم لا تزال غير واضحة إلى حد كبير. تحديد القواعد.. تجربة تعلم الفئران ولحل هذه المشكلة وفهم ما يحدث، قرر الباحثون مراقبة نشاط الوصلات المشبكية الفردية داخل الدماغ أثناء التعلم لمعرفة تحديد أنماط النشاط التي تُحدد أي الوصلات ستزداد قوة أو ضعفًا. وللقيام بذلك، قام الباحثون بوضع رموز لمُستشعرات حيوية وراثيًا في الخلايا العصبية للفئران، بحيث تُضيء المستشعرات استجابةً للنشاط المشبكي والعصبي، وقام الباحثون بمراقبة هذا النشاط في لحظة تعلم الفئران مهمة تتضمن الضغط على رافعة إلى موضع مُعين بعد إشارة صوتية للحصول على الماء. فوجئ الباحثون عندما اكتشفوا أن الوصلات العصبية على الخلية العصبية لا تتبع جميعها القاعدة نفسها لتوصيل المعلومات على سبيل المثال، لطالما اعتقد العلماء أن الخلايا العصبية تتبع ما يُسمى بقواعد هيب، حيث تترابط الخلايا العصبية التي تُطلق إشاراتها العصبية معًا باستمرار. بدلاً من ذلك، لاحظ الباحثون أن المشابك العصبية في مواقع مختلفة من التغصنات العصبية التي تستقبل المعلومات للخلية العصبية نفسها التي تتبع قواعد مختلفة لتحديد ما إذا كانت الروابط تزداد قوة أو ضعفًا. بعض المشابك العصبية التزمت بقاعدة هيب التقليدية (التواصل المعروف)، حيث تُعزز الخلايا العصبية التي تُطلق إشاراتها العصبية معًا باستمرار روابطها. في حين أن مشابك عصبية أخرى فعلت شيئًا مختلفًا ومستقلاً تمامًا عن نشاط الخلية العصبية. نتائج الدراسة.. مجموعتان مختلفتان من قواعد التعلم تشير نتائج الدراسة إلى أن الخلايا العصبية، من خلال استخدامها في وقت واحد لمجموعتين مختلفتين من قواعد التعلم عبر مجموعات مختلفة من المشابك العصبية، بدلاً من قاعدة موحدة واحدة، يمكنها ضبط أنواع المدخلات المختلفة التي تتلقاها بدقة أكبر لتمثيل المعلومات الجديدة في الدماغ بشكل مناسب. بعبارة أخرى، تتبع خلايا الدماغ قواعد مختلفة في عملية التعلم، حتى تتمكن الخلايا العصبية من القيام بمهام تعلم متعددة وأداء وظائف متعددة بالتوازي تحدث في اللحظة نفسها. حيث كان على الفئران مهمة انتظار إشارة صوتية ثم مهمة الضغط على رافعة إلى موضع مُعين للحصول على الماء. يوفر هذا الاكتشاف فهمًا أوضح لكيفية تغير الروابط بين الخلايا العصبية أثناء التعلم. بما أن معظم اضطرابات الدماغ، بما في ذلك حالات الأمراض التنكسية والنفسية كالاكتئاب، تحدث بسبب مشكلات في تواصل المشابك العصبية، فإن هذا قد يكون له آثار مهمة على صحة الإنسان والمجتمع. على سبيل المثال، قد يتطور الاكتئاب نتيجة ضعف مفرط في الوصلات المشبكية داخل مناطق معينة من الدماغ، مما يجعل من الصعب الشعور بالمتعة. من خلال فهم آلية عمل اللدونة المشبكية بشكل طبيعي، قد يتمكن العلماء من فهم ما يحدث بشكل أفضل في الاكتئاب، ومن ثم تطوير علاجات لعلاجه بشكل أكثر فعاليّة. قد يكون لهذه النتائج أيضًا آثار على الذكاء الاصطناعي. فقد استُلهمت الشبكات العصبية الاصطناعية التي يقوم عليها الذكاء الاصطناعي إلى حد كبير من آلية عمل الدماغ. مع ذلك، فإن قواعد التعلم التي يستخدمها الباحثون لتحديث الروابط داخل الشبكات وتدريب النماذج عادةً ما تكون موحدة، كما أنها غير معقولة بيولوجيًا. قد يوفر بحثنا رؤى ثاقبة حول كيفية تطوير نماذج ذكاء اصطناعي أكثر واقعية بيولوجيًا، وأكثر كفاءة، وأداءً أفضل، أو كليهما. لا يزال الطريق طويلاً قبل أن نتمكن من استخدام هذه المعلومات لتطوير علاجات جديدة لاضطرابات الدماغ البشري. وبينما وجدنا أن الروابط المشبكية على مجموعات مختلفة من التغصنات تستخدم قواعد تعلم مختلفة، فإننا لا نعرف بالضبط سبب أو كيفية ذلك. بالإضافة إلى ذلك، في حين أن قدرة الخلايا العصبية على استخدام أساليب تعلم متعددة في وقت واحد تزيد من قدرتها على ترميز المعلومات، إلا أن الخصائص الأخرى التي قد يمنحها ذلك لم تتضح بعد. نأمل أن تجيب الأبحاث المستقبلية عن هذه الأسئلة، وأن تعزز فهمنا لكيفية تعلم الدماغ.
