مؤشرات حيوية «لاجينية» تتسبب في حدوث التجاعيدhttps://aawsat.com/%D8%B9%D9%84%D9%88%D9%85/4443161-%D9%85%D8%A4%D8%B4%D8%B1%D8%A7%D8%AA-%D8%AD%D9%8A%D9%88%D9%8A%D8%A9-%C2%AB%D9%84%D8%A7%D8%AC%D9%8A%D9%86%D9%8A%D8%A9%C2%BB-%D8%AA%D8%AA%D8%B3%D8%A8%D8%A8-%D9%81%D9%8A-%D8%AD%D8%AF%D9%88%D8%AB-%D8%A7%D9%84%D8%AA%D8%AC%D8%A7%D8%B9%D9%8A%D8%AF
لأول مرة، تمكن العلماء من تحديد مئات المؤشرات الحيوية، التي إما قد تسرّع من علامات الشيخوخة الجسدية، وإما تحمي منها، وهو اكتشاف يمكن أن يساعد في تطوير مستحضرات تجميل تستهدف مسببات التجاعيد وترهل الجلد المرتبط بالعمر.
مؤشرات «لاجينية»
وظل العلماء يبحثون في الماضي عن المؤشرات الحيوية اللاجينية لتقدير العمر البيولوجي للأعضاء، مثل الجلد (وتسمى هذه المؤشرات «مؤشرات علم التخلق أو علم ما فوق الجينات epigenetic biomarkers»)، وهي المؤشرات الناتجة عن تأثير السلوكيات والبيئات على طريقة عمل الجينات.
إلا أن باحثين في جامعة زغرب الكرواتية برئاسة كليمو فلاديمير الباحث في كلية الهندسة الكهربائية والكومبيوتر، وشركة «لايف نوم» للتكنولوجيا الحيوية في نيويورك، قالوا إن ليس من الواضح ما إذا كانت هذه المؤشرات الحيوية هي التي تقود عملية الشيخوخة أم أنها نتيجة لها، ولذا دققوا في مجموعتين من البيانات المتوفرة؛ الأولى شملت نصف مليون مشارك في دراسة «بايوبنك» Biobank في المملكة المتحدة، سُئلوا عما إذا كان الناس يقولون عموماً إنهم يبدون أصغر مما هم عليه، أو أكبر سناً أو قريباً من أعمارهم. ثم تم ربط هذه النتائج بالمتغيرات الجينية للمشاركين لتقييم ما إذا كانت قد تؤثر على شيخوخة الوجه. أما مجموعة البيانات الثانية فقد ربطت هذه المتغيرات الجينية بالعلامات الحيوية اللاجينية في ما يقرب من 7000 شخص.
تأثيرات على الشيخوخة
وللتأكد من أنهم كانوا يكشفون عن كيفية تسبب المؤشرات الحيوية اللاجينية في ظهور علامات جسدية للشيخوخة، بدلاً من مجرد ارتباط بين الاثنين، أجرى الباحثون بعد ذلك تحليلاً يسمى» التوزيع العشوائي المندلي «Mendelian randomisation - وهو طريقة منسوبة إلى اسم عالم الوراثة النمساوي مندل - لقياس المتغيرات الجينية للتعرف على التأثيرات العابرة لنتاجاتها.
وفي الدراسة الموسومة «رؤية حول تأثيرات علم التخلق على شيخوخة الوجه المتصورة»، التي نشرت نتائجها في مجلة bioRxiv، كشف التحليل عن المئات مما يشتبه بأنها مؤشرات بيولوجية جينية، ربعها تقريباً قد يسبب علامات جسدية لشيخوخة الوجه. أما الثلاثة أرباع الباقية فقد ارتبطت بتسارع هذه الشيخوخة، وبتأخيرها، أو الحماية منها. ويُعتقد أن المؤشرات الحيوية تؤثر على البروتينات المشاركة في شيخوخة الجلد، مثل الإيلاستين.
وهذه هي الدراسة الأولى التي تكشف عن المؤشرات الحيوية اللاجينية التي تسبب شيخوخة الوجه، وفقاً للباحثين. ويُعتقد أن هذه المواد تؤثر على البروتينات المشاركة في شيخوخة الجلد، مثل الإيلاستين - الذي يمكّن الجلد من التمدد - والكولاجين، الذي يمنح البشرة البنية والقوة والمرونة الإضافية. كما قد تؤثر السلوكيات على الجينات التي تسبب تصبّغ الجلد المرتبط بالعمر.
ووفقاً للباحثين، يمكن أن تستهدف العلاجات المضادة للشيخوخة هذه المؤشرات الحيوية يوماً ما. وأضافوا أن «معرفة العلامات اللاجينية السببية سوف تستخدم لتطوير تقنيات جديدة لمكافحة الشيخوخة تستهدف الأسباب الجذرية لشيخوخة الوجه».
من جهته، يعتقد جيسي بواغانيك، الباحث بجامعة هارفارد، أن الدراسة تستند إلى بيانات ذاتية إلى حد ما؛ حيث أبلغ المشاركون في «بايوبنك» بأنفسهم كيف ينظر الناس إلى أعمارهم. إلا أن الموقع الإلكتروني لمجلة «نيو ساينتست» البريطانية نقل عنه أن استخدام التوزيع العشوائي المندلي لتحديد المؤشرات الحيوية التي قد يؤدي إلى ظهور التجاعيد وغيرها من علامات الشيخوخة، وهو نهج مبتكر يمكن أن يؤدي إلى تطوير علاجات أفضل.
وجدت دراسة جديدة أن المهنيين الحاصلين على تعليم عالٍ في الثلث الأكثر ثراءً من السكان أقل عرضة للإصابة بضعف إدراكي خفيف، وهي الحالة التي تتطور إلى الخرف.
أظهرت دراسة أجريت في مستشفى الأطفال في لوس أنجليس بالولايات المتحدة أن نظاماً غذائياً جديداً قد يساعد في تحسين وظائف الكلى ومنع تدهورها لدى مرضى «الكلى المزمن».
تسعى شركة «إمتيك لابس» لإنتاج نظارة تشكل الذروة الجديدة للتكنولوجيا الصحية القابلة للارتداء. وبالفعل، طرحت الشركة، ومقرها برايتون في إنجلترا، نظارة جديدة قادرة على استشعار المشاعر البشرية، وتحت اسم «سنس» Sense.
رصد تعابير الوجه
وتحوي النظارة تسعة مجسات بصرية، موزعة عبر الحواف لرصد التغييرات الدقيقة في تعبيرات الوجه، بمستوى دقة يتجاوز 93 في المائة، عند اقترانها ببرنامج «إمتيك» الحالي.
في هذا الصدد، شرح ستين ستراند، الرئيس التنفيذي الجديد للشركة: «إذا تحرك وجهك، يمكننا التقاطه». وبالاعتماد على مثل هذه البيانات التفصيلية، «يمكنك الشروع حقاً في فك شفرة جميع البيانات التفصيلية».
ويمكن لهذه البيانات المستمرة معاونة الأفراد على اكتشاف أنماط محددة في سلوكهم وحالتهم المزاجية، على غرار تطبيقات تعقب النشاطات أو النوم.
وتسعى «إمتيك لابس» (Emteq Labs)، في الوقت الراهن، إلى دفع التكنولوجيا الخاصة بها إلى خارج حدود المختبرات وتحويلها إلى تطبيقات مستخدمة على أرض الواقع. وتنتج الشركة حالياً عدداً ضئيلاً من نظارات «سنس»، ومن المقرر إتاحتها لشركاء تجاريين في ديسمبر (كانون الأول).
ويأتي هذا الإعلان بعد أسابيع فقط من كشف كل من «ميتا» و«سناب» عن نظارات واقع معزز لا تزال قيد التطوير.
إلا أن نظارات «سينس» لا تزال بعيدة عن طور الاستخدام كما يقول ستراند، الذي كان يشغل سابقاً القسم المعني بنظارات الواقع المعزز. ويضيف: «يمكننا لاحقاً طرح نظارات خفيفة الوزن نعتقد أن بإمكانها توفير بعض المزايا الصحية الرائعة حقاً».
خفة التصميم وثقل البطاريات
وفي الوقت الذي تتطلب سماعات الواقع المعزز الحالية التي يجري ارتداؤها على الرأس، حزم بطاريات كبيرة لتشغيل الأجهزة، فإن النظارات بطبيعتها تستلزم تصميماً خفيف الوزن.
وعن ذلك، قال ستراند في حديث لمجلة «سبيكترم» الصادرة عن جمعية المهندسين الكهربائيين الأميركية: «تكتسب كل ذرة من الطاقة، وكل ذرة من الوزن أهمية حيوية». جدير بالذكر أن النسخة الراهنة من نظارات «سنس» تبلغ زنتها 62 غراماً، مما يجعلها أثقل قليلاً عن نظارات «راي بان ميتا» الذكية، التي يقدر وزنها بنحو 50 غراماً.
وبسبب القيود التي تفرضها مسألة الوزن، لم تتمكن «إمتيك» من استخدام الكاميرات التي تستهلك الكثير من الطاقة، والتي تستخدم عادة في خوذ الرأس. وفي العادة ومن خلال الكاميرات في تلك الخوذ يجري اكتشاف الحركة عبر النظر في كيفية تغير البكسل بين الصور المتتالية. وتعتبر هذه الطريقة فاعلة، لكنها تلتقط الكثير من المعلومات المكررة، وتستهلك المزيد من الطاقة.
«رؤية الذبابة»
وبدلاً من ذلك، اختار مهندسو النظارات الاعتماد على أجهزة استشعار بصرية، تلتقط بكفاءة «المتجهات» عندما تتحرك النقاط على الوجه بسبب حركة العضلات الأساسية. واستوحى مبتكرو النظارة هذه الفكرة من كفاءة رؤية الذبابة.
في هذا الصدد، قال تشارلز ندوكا، مؤسس شركة «إمتيك»: «يتميز الذباب بفعالية يتعذر تصديقها فيما يخص قياس الحركة. ولهذا السبب تحديداً يعجز المرء عن ضرب هذه الأشياء اللعينة، فهي تتمتع بمعدل التقاط عينات مرتفع للغاية داخلياً».
بوجه عام، يمكن لنظارات الاستشعار التقاط البيانات بمعدل يصل إلى 6 آلاف مرة في الثانية. كما يضيف النهج القائم على المتجهات بعداً ثالثاً إلى عرض الكاميرا النموذجي ثنائي الأبعاد للبكسلات في مستوى واحد.
وتبحث هذه المستشعرات أو المجسات عن تنشيط عضلات الوجه. ولذا فإن المنطقة المحيطة بالعينين مكان مثالي في هذا الصدد. وأوضح ندوكا، الذي يعمل كذلك جراح تجميل في المملكة المتحدة، أنه في حين أنه من السهل قمع الابتسامة أو فرضها على الوجه، فإن النصف العلوي من وجهنا عادة ما يكون مسرحاً للمزيد من الاستجابات اللاإرادية.
ومع ذلك، يمكن للنظارات كذلك جمع معلومات حول منطقة الفم، عبر مراقبة عضلات الخد التي تتحكم في حركات الفك، والواقعة بالقرب من الحافة السفلية للنظارة. بعد ذلك، يجري نقل البيانات، التي جرى جمعها من النظارات، لتمريرها عبر خوارزميات «إمتيك»، من أجل ترجمة بيانات المتجهات إلى معلومات قابلة للاستخدام.
وجبات الطعام والمؤشرات الصحية
بجانب تفسير تعبيرات الوجه، يمكن الاستعانة بـ«سنس» لتتبع عملية تناول الطعام، وهو تطبيق جاء اكتشافه بالصدفة عندما كان أحد مطوري «إمتيك»، يرتدي النظارات في أثناء تناول الإفطار. وعبر مراقبة حركة الفك، تكتشف النظارات متى يمضغ المستخدم طعامه، ومدى سرعة تناوله للطعام. وفي الوقت نفسه، تلتقط الكاميرا الموجهة لأسفل صورة بغرض تسجيل الطعام، وتعتمد على نموذج لغوي ضخم لتحديد ما هو موجود بالصورة.
وفي الوقت الحاضر، تعتمد «إمتيك» على نسخة من نموذج «جي بي تي - 4 GPT - 4» اللغوي الكبير لإنجاز هذه المهمة. ومع ذلك، لدى الشركة خطط لإنشاء خوارزميتها الخاصة في المستقبل. كما أن هناك تطبيقات أخرى، بما في ذلك مراقبة النشاط البدني والوضعية، قيد التطوير.
ويعبر ندوكا عن اعتقاده بأن نظارات «إمتيك» تمثل «تكنولوجيا أساسية»، على غرار الطريقة التي يستخدم بها مقياس التسارع لمجموعة من التطبيقات في الهواتف الذكية، بما في ذلك إدارة اتجاه الشاشة، وتتبع النشاط، وحتى الكشف عن أضرار البنية التحتية.
وعلى نحو مماثل، اختارت «إمتيك» تطوير التكنولوجيا كمنصة عامة لبيانات الوجه لمجموعة من الاستخدامات. على سبيل المثال، يبدي ندوكا حماسه إزاء تطوير أداة لمساعدة المصابين بشلل الوجه. إلا أن الجهاز المتخصص لهؤلاء المرضى سيتسم بتكلفة مرتفعة للوحدة، ولن يكون في متناول المستخدم المستهدف. وعليه، فإن السماح لمزيد من الشركات باستخدام الملكية الفكرية وخوارزميات «إمتيك» من شأنه أن يخفض التكلفة.
وفي ظل هذا التوجه، يتمثل الهدف العام لاستخدامات «سنس» المحتملة في ابتكار تطبيقات صحية. وإذا نظرنا إلى تاريخ الأجهزة القابلة للارتداء، فستجد أن الصحة لطالما شكلت المحرك الأساسي لها.
وقد ينطبق القول ذاته على النظارات. وهنا، أوضح ستراند أن هناك إمكانية لأن تصبح البيانات المتعلقة بالنظام الغذائي والعواطف، «الركيزة التالية لتطبيقات الصحة»، بعد النوم والنشاط البدني.
إلا أنه حتى الآن، لم يتحدد بعد السبيل لتوصيل البيانات إلى المستخدم. ففي بعض التطبيقات، يمكن استخدام النظارات لتوفير ردود فعل في الوقت الحقيقي - على سبيل المثال، عبر الاهتزاز لتذكير المستخدم بإبطاء تناول الطعام. أو يمكن استخدامها من قبل المتخصصين بمجال الصحة فقط لجمع بيانات أسبوع كامل، من داخل المنزل، للمرضى الذين يعانون من حالات صحية.
تفسيرات متفاوتة وخروقات الخصوصية
وتخطط شركة «إمتيك» للعمل مع مقدمي الخدمات من الخبراء لتعبئة المعلومات بشكل مناسب للمستخدمين. في هذا الصدد، قالت فيفيان جينارو موتي، الأستاذة المساعدة بجامعة جورج ميسون، التي تقود مختبر التصميم المرتكز على الإنسان، إن تفسير البيانات يجب أن يجري بعناية. وقد تختلف معاني التعبيرات، بحسب العوامل الثقافية والديموغرافية. وهنا، كما أضافت موتي: «نحن بحاجة إلى الأخذ في الاعتبار أن الناس يستجيبون أحياناً للعواطف بطرق مختلفة». وشرحت أنه في ضوء ضعف التنظيم للأجهزة القابلة للارتداء، من المهم ضمان الخصوصية وحماية بيانات المستخدم. وحرصت موتي على إثارة هذه النقاط ببساطة لأن هناك إمكانات واعدة للجهاز. وعن ذلك، قالت: «إذا انتشرت هذه التكنولوجيا على نطاق واسع، من المهم أن نفكر بعناية في الآثار المترتبة عليها».
بالمثل، ينصب اهتمام إدوارد سازونوف، أستاذ الهندسة الكهربائية والحاسوبية بجامعة ألاباما، الذي طور جهازاً مشابهاً لتتبع النظام الغذائي في مختبره، على مسألة الخصوصية. بالتأكيد وجود كاميرا مثبتة على نظارات «إمتيك» يمكن أن يخلق مشكلات، سواء فيما يتعلق بخصوصية المحيطين بالمستخدم أو المعلومات الشخصية للمستخدم نفسه. وبالنظر إلى أن الكثير من الأشخاص يتناولون طعامهم أمام أجهزة الكومبيوتر أو الهواتف المحمولة، لذا قد تكون البيانات المرئية حساسة.
وعليه، عبر سازونوف عن اعتقاده بأنه من أجل اعتماد تكنولوجيا مثل تلك الخاصة بنظارات «سنس»، يجب أولاً الإجابة عن الأسئلة المتعلقة بسهولة الاستخدام ومخاوف الخصوصية. وأضاف: «إن التكنولوجيا القائمة على النظارات لديها إمكانات مستقبلية عظيمة - إذا نجحنا في استغلالها على النحو الصائب».