بدء أول تجربة بشرية لغرسة دماغية من «الغرافين»

جرى تصنيع الغرسات بواسطة شركة «InBrain» (أرشيف - رويترز)
جرى تصنيع الغرسات بواسطة شركة «InBrain» (أرشيف - رويترز)
TT

بدء أول تجربة بشرية لغرسة دماغية من «الغرافين»

جرى تصنيع الغرسات بواسطة شركة «InBrain» (أرشيف - رويترز)
جرى تصنيع الغرسات بواسطة شركة «InBrain» (أرشيف - رويترز)

من المقرر بدء أول تجربة سريرية لزرع غرس دماغي مصنوع من الغرافين، في وقت لاحق من هذا الشهر، بالمملكة المتحدة.

وتُعدّ «الغرافين» مادة فائقة تتمتع بقوة وخِفة وزن كبيرتين، وجرى اكتشافها في جامعة مانشستر قبل 20 عاماً.

وتتكون صفائح الغرافين من طبقة واحدة رقيقة من ذرات الكربون في شبكة سداسية، وهي بنية جزيئية تمنح المادة خصائص كهربائية وميكانيكية غير عادية.

ووفق صحيفة «ذا تايمز»، فقد جرى تصنيع الغرسات بواسطة شركة «InBrain»؛ وهي شركة متخصصة في التكنولوجيا العصبية، ومقرُّها برشلونة، بالتعاون مع المعهد الكتالوني لعلوم وتكنولوجيا النانو، وجامعة مانشستر.

وستُجرى التجربة في معهد الغرافين الوطني بجامعة مانشستر.

ويأمل الباحثون أن تؤدي هذه التجربة الرائدة إلى تطوير واجهات أكثر حساسية بين الدماغ البشري وأجهزة الكومبيوتر الخارجية، مقارنة بالأجهزة الموجودة.

وواجهات الدماغ والكومبيوتر هي طريقة للاتصال المباشر بين دماغ الإنسان والكومبيوتر دون استخدام الأعضاء الأخرى. وبمعنى آخر، يمكن للأشخاص، من خلال هذه التقنية، إصدار أي أوامر للكومبيوتر باستخدام نشاط الدماغ فقط.

وقد تؤدي غرسات الدماغ إلى علاجات أفضل لحالات مثل مرض باركنسون (الشلل الرعاش)، والسكتة الدماغية، فضلاً عن ترجمة أفكار الأشخاص ذوي الإعاقة إلى كلام أو حركة.

وسيضع الباحثون واجهة مرنة مكونة من 64 قطباً من الغرافين على دماغ المريض الأول، في نهاية الشهر الحالي. ويخضع المريض لجراحة أعصاب لإزالة ورم أرومي دبقي، وهو ورم عدواني يحدث في الدماغ أو النخاع الشوكي.

وسوف تحفز الغرسة النشاط العصبي وتقرؤه بدقة عالية، بحيث يمكن الحفاظ على الأجزاء الوظيفية من الدماغ عند استئصال الورم.

وقال البروفيسور كوستاس كوستاريلوس، الباحث الرئيسي في التجربة: «الهدف الأساسي لهذه التجربة الأولى على البشر هو إثبات سلامة أقطاب الغرافين المطبقة على الدماغ في ثمانية إلى عشرة مرضى».

وأضاف: «سنقوم أيضاً بتقييم جودة الإشارات المسجلة وقدرة الغرسة على تحفيز الدماغ».

وقالت كارولينا أغيلار، الرئيسة التنفيذية لشركة «InBrain»، إن المرحلة التالية ستكون إجراء تجارب سريرية لاختبار قدرة الغرسة العلاجية على علاج مرض باركنسون.

وأضافت: «بفضل الذكاء الاصطناعي، يمكن للغرسة أن تقدم علاجاً متخصصاً لكل حالة على حدة».

وفي العام الماضي، طوّر باحثون في جامعة نورث وسترن وجامعة تكساس بأوستن في الولايات المتحدة الأميركية، أول غرسة قلبية مصنوعة من «الغرافين»، لعلاج ضربات القلب غير المنتظمة.

وتشبه الغرسة في مظهرها شكل الوشم، وهي أرقُّ من خصلة شعر، وتُعدُّ أنحف غرسة قلبية معروفة حتى الآن، ومع ذلك تعمل مثل منظم ضربات القلب الكلاسيكي، كما أكد فريق الدراسة.


مقالات ذات صلة

مليارديرات يطوِّرون حبوباً لـ«إطالة عمر الأثرياء»

صحتك الحبوب تستهدف الأغنياء فقط نظراً لتكلفتها المرتفعة (رويترز)

مليارديرات يطوِّرون حبوباً لـ«إطالة عمر الأثرياء»

يعمل عدد من المليارديرات على تطوير حبوب لإطالة العمر، يقول الخبراء إنها تستهدف الأغنياء فقط، نظراً لتكلفتها المرتفعة المتوقعة.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك صورة توضيحية لتشريح العين وتقنيات الحقن المستخدمة (الشرق الأوسط)

تقنيات حديثة لحقن الأدوية في شبكية العين

أظهرت إرشادات نُشرت لأول مرة في دراسة حديثة، فوائد فريدة من نوعها توفرها حقن الحيز فوق المشيميّة للمرضى الذين يعانون من مشكلات في شبكية العين.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
صحتك تقوم الكبد بالعديد من الوظائف الحيوية بالجسم (رويترز)

ما سبب زيادة انتشار مرض الكبد الدهني خلال السنوات الأخيرة؟

أكد طبيب أميركي أن الاستهلاك المتزايد للمشروبات الغازية ومشروبات الطاقة والأطعمة شديدة المعالجة ساهم في زيادة انتشار «مرض الكبد الدهني» خلال السنوات الأخيرة.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك الشباب والأطفال الأعلى تفاؤلاً يميلون إلى أن يكونوا أفضل صحة (رويترز)

كيف يؤثر التفاؤل على صحة الأطفال والشباب؟

كشفت دراسة جديدة عن أن صغار السن الأعلى تفاؤلاً بشأن مستقبلهم يميلون في الواقع إلى أن يكونوا أفضل صحة بشكل ملحوظ.

«الشرق الأوسط» (أوتاوا)
صحتك إنجاب الأطفال في سن صغيرة يوفر تأثيراً وقائياً ضد سرطان الثدي (رويترز)

الإنجاب في سن صغيرة قد يقلل خطر الإصابة بسرطان الثدي

كشفت دراسة علمية جديدة أن إنجاب الأطفال في سن صغيرة يوفر تأثيراً وقائياً ضد سرطان الثدي.

«الشرق الأوسط» (لندن)

روبوت يسبح تحت الماء بشكل مستقل مستخدماً الذكاء الاصطناعي

يبرز نجاح «أكوا بوت» الإمكانات التحويلية للجمع بين الأجهزة المتطورة والبرامج الذكية (أكوا بوت)
يبرز نجاح «أكوا بوت» الإمكانات التحويلية للجمع بين الأجهزة المتطورة والبرامج الذكية (أكوا بوت)
TT

روبوت يسبح تحت الماء بشكل مستقل مستخدماً الذكاء الاصطناعي

يبرز نجاح «أكوا بوت» الإمكانات التحويلية للجمع بين الأجهزة المتطورة والبرامج الذكية (أكوا بوت)
يبرز نجاح «أكوا بوت» الإمكانات التحويلية للجمع بين الأجهزة المتطورة والبرامج الذكية (أكوا بوت)

شهدت الروبوتات القادرة على السباحة تحت الماء تقدماً كبيراً في السنوات الأخيرة. ومع ذلك، لا تزال عمليات المناولة تحت الماء واحدة من أصعب التحديات بسبب تعقيدات ديناميكيات السوائل والظروف غير المتوقعة. للتغلب على هذه التحديات، يطور فريق من الباحثين في جامعة كولومبيا «أكوا بوت» (AquaBot)، وهو روبوت تحت الماء قادر على أداء مهام مناولة متقدمة بشكل مستقل تماماً.

المناولة تحت الماء

تولد المياه قوى غير متوقعة تعرقل الحركات الدقيقة، ما يزيد من التحدي الكامن أمام قدرة الروبوت على مناولة الأشياء تحت الماء. تقليدياً، اعتمدت الأنظمة الروبوتية تحت الماء على المشغلين من البشر لتوجيه عملياتها، مما يحد من كفاءتها وقابليتها للتوسع. لتجاوز ذلك، صمم باحثون جامعة كولومبيا «أكوا بوت» الذي يستفيد من الذكاء الاصطناعي وتقنيات التعلم الذاتي لتنفيذ مجموعة متنوعة من المهام تحت الماء بشكل مستقل.

يمهد «أكوا بوت» الطريق لحلول أكثر استدامة وكفاءة في العمليات تحت الماء (أكوا بوت)

تصميم «أكوا بوت»

تم بناء «أكوا بوت» على طائرة تحت الماء تسمى «QYSEA V-EVO» مع إضافة مقبض موازٍ وكاميرتين لتمكين الروبوت من جمع الصور تحت الماء وتنفيذ مهام المناولة. قام الفريق بتطوير برنامج متقدم يوجه عمليات «أكوا بوت»، مما يتيح له تعلم سياسات رؤية حركية تربط المدخلات البصرية بالأوامر الحركية.

تضمن تدريب «أكوا بوت» مرحلتين رئيسيتين. في المرحلة الأولى، قام الباحثون بتسجيل مشغلين من البشر أثناء أدائهم مهام مختلفة تحت الماء، مثل إمساك الأشياء وفرزها. ثم استخدموا هذه العروض لتدريب سياسة الرؤية الحركية الخاصة بالروبوت، والتي تحاكي التكيف البشري. وقد أدى تقليل أفق اتخاذ القرارات إلى تحسين سرعة استجابة الروبوت، مما سمح له بالتكيف مع الظروف غير المتوقعة تحت الماء.

في المرحلة الثانية، أدخل الفريق تقنية «التحسين الذاتي»، مما سمح لـ«AquaBot» بتحسين مهاراته باستخدام التغذية الراجعة من أدائه الخاص لتسريع التعلم وتحسين الكفاءة.

التطبيقات والإنجازات الواقعية

لاختبار قدرات «أكوا بوت»، أجرى الباحثون سلسلة من الاختبارات الواقعية التي شملت مهام مثل إمساك الصخور، وفرز القمامة، واسترجاع الأجسام الكبيرة التي تحاكي أجساماً بشرية. أثبت «أكوا بوت» كفاءته في هذه المهام؛ حيث أكملها بسرعة تفوق أداء المشغلين البشر بنسبة 41 في المائة.

كما أظهرت الاختبارات أيضاً قدرة «أكوا بوت» على تعميم مهاراته على مهام جديدة وبيئات غير مألوفة. على سبيل المثال، نجح الروبوت في إمساك أشياء غير مرئية سابقاً، وفرز القمامة في حاوياتها المناسبة، واسترجاع أجسام كبيرة في سيناريوهات إنقاذ.

لا يقتصر «أكوا بوت» على مطابقة الأداء البشري بل يتجاوزه في مهام المناولة تحت الماء (أكوا بوت)

الإمكانيات المستقبلية والتعاون المفتوح

إحدى الميزات البارزة لـ«أكوا بوت» هي تصميمه المفتوح المصدر، مما يجعل مواصفاته المادية وبرامجه متاحة للباحثين والمطورين في جميع أنحاء العالم. يتيح هذا الانفتاح للمجتمع العلمي التعاون والبناء على المشروع لتسريع الابتكارات في الروبوتات تحت الماء.

في المستقبل، يمكن تحسين «أكوا بوت» واختباره في بيئات طبيعية للتعامل مع مجموعة متنوعة من التحديات العملية. تشمل التطبيقات المحتملة المساعدة في مهام البحث والإنقاذ، وجمع النفايات البحرية، واستخراج المعادن من قاع المحيط، ودعم جهود الحفاظ على البيئة البحرية. إن قدرة «أكوا بوت» على التعلم والتكيف بشكل مستقل تجعله حلاً واعداً للمهام التي تتطلب جهداً بشرياً كبيراً أو تشكل مخاطر. يمثل «أكوا بوت» قفزة كبيرة إلى الأمام في مجال الروبوتات تحت الماء؛ حيث يقدم لمحة عن مستقبل يمكن فيه للروبوتات العمل بشكل مستقل في أصعب البيئات.