الذكاء الاصطناعي: تقنية غامضة ذات محتوى متغير وقد تكون متحيّزة

تساؤلات كبرى حول خدمته للمجتمع والصالح العام

الذكاء الاصطناعي: تقنية غامضة ذات محتوى متغير وقد تكون متحيّزة
TT

الذكاء الاصطناعي: تقنية غامضة ذات محتوى متغير وقد تكون متحيّزة

الذكاء الاصطناعي: تقنية غامضة ذات محتوى متغير وقد تكون متحيّزة

تعمل أدوات الذكاء الاصطناعي على تغيير كثير من الجوانب التي لا تُعَد ولا تُحصى من الحياة الحديثة بسرعة مذهلة، بدءاً من الرؤى الاقتصادية والسلامة العامة، وحتى وسائل التواصل الاجتماعي والمجتمع بشكل عام. ونحن نعلم أنه على الرغم من كل التغيرات التي أحدثتها تقنية الذكاء الاصطناعي حتى الآن، فإنه ما زال هناك مزيد من التغييرات التي ستطرأ في المستقبل.

تساؤلات كبرى

ولذلك، فإن هذه هي اللحظة المناسبة للرد على بعض الأسئلة الكبيرة، مثل: ما هو الذكاء الاصطناعي المسؤول؟ وماذا يعني تصميم خوارزميات أخلاقية؟ وكيف يمكننا تصميم أدوات ذكاء اصطناعي من أجل تحقيق الصالح العام اليوم، لضمان غدٍ أكثر أماناً؟

صحيح أن الإجابة عن هذه الأسئلة ليست بسيطة؛ لكنها ضرورية، فهذا هو ما اتفق عليه فريق من الخبراء خلال جلسة شهدت حلقة نقاشية أجرتها شركة «موتورولا سولوشنز» في قمة الشركات الأكثر ابتكاراً التي نظمتها مجلة «فاست كومباني» في شهر مايو (أيار) الماضي.

مسؤولية أخلاقية وثقة وأمان

وفيما يلي 3 نقاط رئيسية تمت مناقشتها خلال هذه الجلسة:

1- مفاهيم الثقة تعتمد بشكل كبير على السياق. ماذا يعني أن يكون الذكاء الاصطناعي أخلاقياً ومسؤولاً وآمناً وجديراً بالثقة؟ يقول مايكل كيرنز، الباحث في شركة «أمازون»، وأستاذ علوم الحاسب الآلي وتكنولوجيا المعلومات في جامعة بنسلفانيا الأميركية، إن الإجابة عن هذا السؤال معقدة للغاية، ما يجعل من الصعب مناقشة الأمر على مستوى مفاهيمي خالٍ من وجود سياق محدد.

وأضاف كيرنز: «لقد أدى عصر الذكاء الاصطناعي التوليدي إلى إدخال المجتمع في حلقة مفرغة بعدة طرق، وذلك بسبب مدى انفتاح المخرجات الناتجة عنه، فمن الصعب جداً تحديد هذه الأمور في غياب أي حالات استخدام محددة؛ حيث إن الأمر يعتمد بشكل كبير على الغرض الذي استُخدمت هذه التقنية من أجله».

استخدام الألفاظ والأفكار السامة

وقدم كيرنز مثالاً بسيطاً يتعلق باستخدام الألفاظ والأفكار السامة، قائلاً إنه في حال استخدم شخص ما الذكاء الاصطناعي كوسيلة مساعدة في كتابة كتاب للأطفال، فإن مدى تسامح التكنولوجيا مع استخدام الألفاظ والأفكار السامة سيكون صفراً، ولكن إذا كان يتم استخدامه من أجل كتابة رواية تاريخية، فإنه ستكون هناك مرونة (تدخل) أكبر.

دور الحالة العاطفية للبشر

ومع ذلك، فإن مسألة السياق هذه ليست مرتبطة بالظروف والمواقف المحددة فحسب؛ بل إن الأمر ينطبق أيضاً على الحالة العاطفية الحالية للبشر الذين يسعون إلى الاستفادة من أداة الذكاء الاصطناعي، حسبما أضاف ماهيش سابثاريشي، وهو نائب الرئيس التنفيذي ورئيس قسم التكنولوجيا في «موتورولا سولوشنز».

وتابع سابثاريشي: «يقول العاملون في مجال تأمين السلامة العامة، إن وظائفهم عبارة عن ساعات من الملل تتخللها لحظات من الرعب، ولذا فإنه يجب أن تخدم نفس مجموعة الأدوات الخاصة بالسلامة قاعدة الزبائن، لكي تحمي مجتمعاتنا عندما نكون في حالة استرخاء، أو عندما نشعر بالملل، أو عندما نكون في حالة توتر كبير».

ويجب على شركة «موتورولا سولوشنز» أن تأخذ هذه الحقيقة بعين الاعتبار، عند تطوير أدوات الذكاء الاصطناعي الخاصة بها، لاستخدامات السلامة العامة، مثل الترجمة الآلية بين مشغلي رقم الطوارئ في الولايات المتحدة «911» والمتصلين الذين لا يتحدثون اللغة نفسها، ويتم إطلاق اسم «العوامل البشرية عالية السرعة» على هذا المبدأ التصميمي، وهو ما يعني الحاجة إلى إنشاء أدوات تظل بسيطة وفعَّالة عندما يكون المستخدمون تحت ضغط شديد.

النظم الذكية فريدة في مخاطرها

2- المخاطر من الناحية التشغيلية. يمثل الذكاء الاصطناعي فئة فريدة من نوعها، من حيث إدارة المخاطر التقليدية.

وقال باتريك هيوستن (وهو جنرال متقاعد بالجيش الأميركي، وعضو فريق عمل الذكاء الاصطناعي التابع لمكتب التحقيقات الفيدرالي «إف بي آي»): «بالنسبة لي، فإن الذكاء الاصطناعي المسؤول، هو مجموعة فرعية أو جزء من إدارة المخاطر التقليدية. فنحن نطلق عليه اسماً خاصاً به، وذلك ليس لأن الذكاء الاصطناعي هو أمر حديث فحسب؛ بل لأنه يحمل بعض المخاطر الفريدة الخاصة به».

وفي رأي هيوستن، فإن الذكاء الاصطناعي يشكل 5 مخاطر فريدة:

أولاً- لأنه يعد تقنية غامضة؛ حيث إن القوى الدافعة لعملية صنع القرارات والعمليات الأخرى في الذكاء الاصطناعي لا تكون شفافة، في كثير من الأحيان.

ثانياً- لأنه متغير باستمرار، وذلك لأن الذكاء الاصطناعي يتعلم ويتطور بشكل مستمر، بناءً على البيانات.

ثالثاً- يمكن أن يكون متحيزاً؛ لأنه يتم تصميمه وتدريبه من قبل البشر الذين قد يقدمون هذا التحيز بطريقة غير مقصودة.

رابعاً- يمكن أن يتسبب في نشوء معلومات غير دقيقة، لأسباب غالباً ما تكون غير واضحة.

خامساً- يمكن أن يحل محل بعض أنواع الوظائف، ما يجعل بعض الفئات من الأشخاص تشعر بعدم الثقة إزاءه بطبيعة الحال.

ابتكار بشري يتطلب تصميماً إنسانياً

واتفق الخبراء المشاركون في المناقشة على أن هذه التحديات صعبة، ولكن يجب أخذها في الاعتبار والتصدي لها، وتخفيف حدتها قدر الإمكان، في حال أراد الناس أن يضعوا ثقتهم في أدوات الذكاء الاصطناعي.

وقال كيرنز: «هناك كثير مما نعرفه علمياً، ولكن علينا أن نتذكر أن هذه الأدوات الموجودة في هذه الأنظمة هي عبارة عن ابتكارات تكنولوجية صنعناها بأنفسنا، ولذا فإن الحل الأول الذي يجب النظر فيه هو تصميم تلك التكنولوجيا بشكل يساعد على تخفيف حدة هذه المشكلات أو تجنبها. فمن الأفضل بكثير أن نعمل على حل المشكلة في المقام الأول، بدلاً من أن نلجأ للتسوية أو تنظيم العمل بهذه الأدوات، بعد وقوع الأضرار بالفعل».

شراكة الذكاء الاصطناعي مع الإنسان

3- أقوى الإمكانات تكمن في شراكة الذكاء الاصطناعي مع الإنسان. عند سؤاله عن أهم استخدامات أدوات الذكاء الاصطناعي في مجال السلامة العامة، رأى سابثاريشي أن هناك فئتين رئيسيتين: الأولى هي عندما يتمكن الذكاء الاصطناعي من إزالة الاحتكاك الذي يتم خلال تواصل الناس بعضهم مع بعض، مثل الترجمة التلقائية للغات خلال مكالمات خدمة الطوارئ «911».

أما الفئة الثانية، فهي توصيل الأشخاص المناسبين بالمعلومات الصحيحة اللازمة في أوقات الحاجة. وضرب سابثاريشي مثالاً من العالم الحقيقي على ذلك، قائلاً إنه عندما فُقد طفل من ذوي الاحتياجات الخاصة في إحدى المدن الواقعة شمال شرقي الولايات المتحدة، كان لدى رجال الشرطة لقطات من مئات كاميرات الفيديو المزودة بتحليلات أدوات الذكاء الاصطناعي.

وأضاف سابثاريشي: «تستخدم هذه المدينة تقنيات (موتورولا سولوشنز) على نطاق واسع، ولذلك فإنه كان بإمكانهم البحث في هذه اللقطات من خلال أوصاف الطفل، وفي غضون دقائق قليلة، كان نظامنا قادراً على أن يخبرهم بالأماكن التي لم يوجد فيها الطفل، وبهذه الطريقة، ساعدت هذه الأدوات الآلية على تركيز انتباه الإنسان على المكان الذي يمكن أن يوجد فيه الطفل، وعلى نحو فعَّال، أزال الذكاء الاصطناعي كومة القش، وسمح للبشر بالعثور على الإبرة التي كانت ضائعة داخلها».

وبالفعل تم العثور على الطفل بسرعة، وتمت إعادته إلى والديه بأمان، وهو ما كان ناتجاً عن جهد مشترك بين الذكاء الاصطناعي والقوى البشرية.

من جهته، قال هيوستن: «السر هو الجمع بين البشر والآلات بطرق تستفيد من نقاط القوة الموجودة لدى كل منهما، إلا أن الناس يقدمون الأمر في بعض الأحيان كما لو كان خياراً بين إما هذا وإما ذاك، قائلين: يجب أن تختار إما الإنسان وإما آلة الذكاء الاصطناعي، أيهما ستختار؟ لكني أرى أن هذا يشير إلى عملية فصل زائفة؛ إذ يمكننا الحصول على كليهما، كما يمكننا الحصول على أفضل ما فيهما».

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا»



«طريقة النوم العسكرية»... للإغفاء في غضون دقيقتين

«طريقة النوم العسكرية»... للإغفاء في غضون دقيقتين
TT

«طريقة النوم العسكرية»... للإغفاء في غضون دقيقتين

«طريقة النوم العسكرية»... للإغفاء في غضون دقيقتين

الحصول على قسط كافٍ من النوم أمر بالغ الأهمية. فقد وجدت دراسة أجريت عام 2018 أن الأشخاص الذين ينامون من خمس إلى ست ساعات أقل إنتاجية بنسبة 19 في المائة من أولئك الذين ينامون بانتظام من سبع إلى ثماني ساعات في الليلة. أما الأشخاص الذين ينامون أقل من خمس ساعات، فتكون إنتاجيتهم أقل بنسبة 30 في المائة تقريباً... صحيح أنهم يبقون مستيقظين لفترة أطول، لكنهم في الواقع ينجزون أقل.

النوم مفيد لحل المشكلات الأصعب

يعود ذلك إلى أن أبحاثاً أخرى تُظهر أن الاكتفاء بست ساعات من النوم يجعل أي مهمة تتطلب تركيزاً أو تفكيراً عميقاً أو حلاً للمشكلات أكثر صعوبة.

*النوم 4 ساعات فقط يشبه شرب 5 أقداح مشروبات كحولية*

وفي الواقع، وفيما يتعلق بجوانب مثل الانتباه وسرعة رد الفعل، فإن النوم ست ساعات فقط يُشبه شرب بضعة أقداح من مشروبات كحولية، بينما يشبه النوم أربع ساعات فقط شرب خمسة أقداح مشروبات كحولية. كما تُظهر أبحاث أخرى أن الحرمان من النوم يجعل إنجاز أي نشاط يتطلب إجراء خطوات متعددة – إذ إن أي شيء تحاول القيام به تقريباً – يضحى أكثر صعوبة.

وإن لم يكن ذلك كافياً، فقد أظهرت دراسة أخرى أن قلة النوم تُسبب زيادة في نشاط مراكز المكافأة في الدماغ المسؤولة عن الطعام. كما أن اتباع نظام غذائي سيئ يُؤدي إلى قلة النوم، ما يُؤدي بدوره، للأسف، إلى اتباع نظام غذائي أسوأ.

«طريقة النوم العسكرية»

كيف تنام أسرع وبطريقة سهلة؟ في كتاب «استرخِ واربح: أداء البطولة» (Relax and Win: Championship Performance) الصادر عام 2012، يصف لويد باد وينتر روتيناً ابتكرته مدرسة الطيران التمهيدية التابعة للبحرية، لمساعدة الطيارين على النوم بشكل أسرع وأسهل.

وظهر أنه بعد ستة أسابيع من اتباع الطريقة، تمكّن 96 في المائة من الطيارين من النوم في غضون دقيقتين أو أقل: أثناء جلوسهم على كرسي، والاستماع إلى تسجيل لإطلاق نار رشاش، وبعد شرب القهوة.

خطوات الطريقة

إليك الطريقة:

* أرخِ عضلات وجهك بالكامل. أغمض عينيك. تنفّس ببطء وعمق. ثم أرخِ جميع عضلات وجهك ببطء. (ابدأ مثلاً بعضلات جبهتك وانزل تدريجياً). أرخِ فكّك، وخديك، وفمك، ولسانك، وكل شيء... حتى عينيك؛ دعهما يسترخيان.

* أرخِ كتفيك ويديك. تخلّص من أي توتر. أرخِ رقبتك، وعضلات ظهرك؛ اشعر وكأنك تغوص في الكرسي أو السرير. ثم ابدأ من أعلى ذراعك الأيمن، وأرخِ عضلات ذراعيك، وساعديك، ويديك ببطء. كرّر ذلك على الجانب الآخر. ولا تنسَ أن تستمر في التنفس ببطء وعمق.

* ازفر وأرخِ صدرك. مع استرخاء كتفيك وذراعيك، سيكون ذلك سهلاً.

* أرخِ ساقيك. ابدأ بفخذك اليمنى؛ دعها تغوص في الكرسي أو السرير. ثم افعل الشيء نفسه مع ساقك، وكاحلك، وقدمك. كرّر العملية مع ساقك اليسرى.

* الآن صفِّ ذهنك. صحيح أن من الصعب عدم التفكير في أي شيء. إذا كنت كذلك، فحاول أن تُبقي صورة في ذهنك. اختر شيئاً مُريحاً. تخيّل نفسك مُستلقياً بشكل مريح في الظلام. لكن إن لم ينجح ذلك، فجرّب تكرار عبارة «لا تُفكّر» لمدة عشر ثوانٍ. على الأقل، سيساعدك هذا على تشتيت انتباهك عن التفكير في أي شيء قد يُبقيك مستيقظاً.

الممارسة هي المفتاح

قد لا تُساعدك طريقة النوم العسكرية على النوم أسرع في المرات الأولى، ولكن كلما استخدمتها بانتظام، درّبت نفسك على الاسترخاء والتخلص من الأفكار.

* مجلة «فاست كومباني»


هل يُمكن منع ظهور الشيب… أو عكسه؟

هل يُمكن منع ظهور الشيب… أو عكسه؟
TT

هل يُمكن منع ظهور الشيب… أو عكسه؟

هل يُمكن منع ظهور الشيب… أو عكسه؟

تبدأ كل شعرة بشكل شبه شفاف، ثم يُحدد لونها بواسطة الميلانين، وهو صبغة دقيقة. فإذا كانت شعرة كثيفة التركيب، يكون الشعر داكناً، أما إذا كانت تحتوي على بقع سوداء وبنية قليلة، فيبدو أشقر، كما كتب سيمار باجاج (*).

توقف خلايا إنتاج الصبغة

مع مرور الوقت، تميل الخلايا المنتجة للصبغة في كل بصيلة شعر إلى التباطؤ أو التوقف عن العمل؛ ما يؤدي إلى ظهور الشيب، كما يقول ديزموند توبين مدير معهد تشارلز للأمراض الجلدية في جامعة دبلن في آيرلندا. وتميل هذه الشعيرات إلى أن تكون أكثر صلابة وأصعب في التحكم، وتنمو أسرع بنسبة 10في المائة من الشعر الحاملة للصبغة. ويتقبلها البعض كجزء من الشيخوخة، بينما يراها آخرون مصدر إزعاج يجب صبغه أو نتفه أو إخفاؤه.

عوامل محفزة

لكن العلماء ليسوا متأكدين من العوامل المحفزة لظهور الشيب أو مدى قدرتنا على التحكم فيه. قد يبدأ الشيب بالظهور في العشرينات من العمر، أو قد يحتفظ الشخص بلونه الطبيعي حتى الثمانينات. ورغم أن هذه العملية تبدو غير قابلة للعكس إلى حد كبير، فإن الباحثين يكتشفون أن اللون قد يعود أحياناً، على شكل بقع أو جذور داكنة.

وحتى الآن، لا يوجد حل جذري لمنع الشيب أو عكسه، لكن الخبراء يحاولون فهم هذه المشكلة وإيجاد حلول لها.

ماذا يعرف العلماء حتى الآن؟

لا يتحول شعرنا إلى اللون الرمادي دفعة واحدة؛ ولهذا فإنك قد تلاحظ ظهور خصلات فضية متفرقة، ثم تمر بمرحلة شيب جزئي. بل قد يصبح لون بعض الشعر أفتح أو أغمق مرة أخرى.

إن كل بصيلة شعر هي وحدة مستقلة، تحتوي على خلاياها المنتجة للصبغة، التي تُسمى الخلايا الصبغية، بالإضافة إلى مخزون من الخلايا الجذعية البديلة. ومع تقدمنا ​​في العمر، تتراكم الأضرار في هذه الخلايا بشكل طبيعي، نتيجة لأسباب مثل الإجهاد والتلف الخلوي.

تضرر الخلايا الصبغية واستنفاد الجذعية

عادةً ما يبدأ شيب الشعر عندما تتضرر الخلايا الصبغية في بصيلة معينة، ولكنه يصبح دائماً عند استنفاد مخزون الخلايا الجذعية، كما أوضحت إيمي نيشيمورا، أستاذة الشيخوخة والتجدد في جامعة طوكيو. وتشير الأبحاث إلى أنه إذا حدثت العملية الأولى دون الثانية، يمكن عكس الشيب.

في دراسة صغيرة أُجريت عام 2021، جمع العلماء عينات شعر من أشخاص بدأ الشيب يظهر لديهم، ووجدوا خطوطاً داكنة وبيضاء مميزة. ولأن الشعر ينمو بمقدار سنتيمتر تقريباً كل شهر؛ فقد وفرت هذه الخطوط تسلسلاً زمنياً، لذا طلب الباحثون من المشاركين تدوين تجاربهم المجهدة خلال العام الماضي. وتوافقت فترات التوتر الشديد مع الخطوط الفاتحة، بينما توافقت فترات التوتر المنخفض مع الخطوط التي عاد فيها اللون. بعبارة أخرى، يبدو أن خفض مستويات التوتر يُعكس أو يُبطئ شيب الشعر.

تنشيط الخلايا الجذعية بعد علاج السرطان

كما لوحظ لدى بعض الأشخاص الذين يعانون من الشيب عودة لون الشعر تلقائياً في بعض المناطق بعد خضوعهم لأنواع معينة من العلاج الكيميائي أو الإشعاعي أو المناعي. يشتبه الخبراء في أنه في هذه الحالات النادرة، قد تحفز علاجات السرطان الخلايا الجذعية الخاملة على إعادة بناء الخلايا الصبغية الوظيفية.

عكس عملية فقدان الصبغة

يشير هذا البحث إلى أن شيب الشعر ليس عملية خطية تماماً، وأن هناك «فرصة سانحة» يمكن خلالها عكس فقدان الصبغة، كما يقول الدكتور رالف باوس، طبيب الأمراض الجلدية في جامعة ميامي. ولا يزال من غير الواضح مدة بقاء هذه الفرصة، وما هي الطرق الآمنة لإعادة تنشيط الخلايا الجذعية.

ماذا يمكنك فعله حيال شيب الشعر؟

تقول الدكتورة جيسيكا شيو، طبيبة الأمراض الجلدية في جامعة كاليفورنيا إرفاين هيلث، إن جزءاً كبيراً من شيب الشعر وراثي. لذا؛ فإن آباءك وأجدادك يقدمون أفضل المعلومات.

* الشيب لدى البيض والآسيويين والسود. وقد وجد الباحثون أيضاً أن الشيب يبدأ عادةً في منتصف الثلاثينات لدى البيض، وفي أواخر الثلاثينات لدى الآسيويين، وفي منتصف الأربعينات لدى السود.

* تغييرات مفيدة. لكن خيارات نمط الحياة قد تُحدث فرقاً أيضاً. وتشير أقوى الأدلة إلى الإقلاع عن التدخين وتقليل مستويات التوتر. وقالت شيو إن الحصول على قسط كافٍ من النوم واتباع نظام غذائي صحي غني بمضادات الأكسدة قد يحدّان من تلف خلايا الصبغة، على الرغم من أن الأدلة غير مباشرة.

كما رُبط الشيب المبكر بانخفاض مستويات الحديد وفيتامين بي12، لكن في الولايات المتحدة، نادراً ما تحدث حالات نقص حادة تؤثر على صبغة الشعر، حسب توبين.

* وعود المكملات الغذائية. ولا يوجد دليل على أن المكملات الغذائية تساعد في علاج الشيب. ونصحت شيو بالحذر عند استخدام مكملات مكافحة الشيب عموماً؛ لأنها تُباع غالباً بناءً على وعود لا أدلة. فحتى لو احتوت هذه المكملات على مكونات مفيدة، لا يوجد دليل على أن تناول الحبوب أو استخدام الكريمات يصل إلى خلايا الصبغة في أعماق بصيلات الشعر.

لا توجد علاجات طبية للشيب

* الأدوية والشيب. على الرغم من عدم وجود علاجات طبية للشيب، يُنصح باستشارة الطبيب بشأن الشيب المفاجئ أو المبكر، إذ ترتبط نسبة ضئيلة من الحالات بأدوية موصوفة أو أمراض معينة، وقد تكون قابلة للعلاج. على سبيل المثال، ارتبطت بعض أدوية الصرع، ومضادات الملاريا، والريتينويدات الفموية، وأدوية تشنج العضلات بشيب الشعر. كما أن الكثير من أدوية السرطان تُسبب فقدان الصبغة، على الرغم من ندرة حالات استعادة التصبغ.

* الاضطرابات الصحية والشيب. يستطيع الأطباء أيضاً التمييز بين الشيب المرتبط بالتقدم في السن والحالات المرضية التي تُسببه. فقد ارتبطت اضطرابات الغدة الدرقية وغيرها من الاضطرابات الهرمونية بالشيب المبكر، وكذلك أمراض المناعة الذاتية التي تستهدف بصيلات الشعر، مثل البهاق والثعلبة البقعية. يُمكن للعلاج الحد من فقدان الصبغة، وفي بعض الأحيان يُساعد على عودة اللون.

* خدمة «نيويورك تايمز»


أطلس جديد يكشف كيف يتغير الدماغ مع التقدم في العمر

أطلس جديد يكشف كيف يتغير الدماغ مع التقدم في العمر
TT

أطلس جديد يكشف كيف يتغير الدماغ مع التقدم في العمر

أطلس جديد يكشف كيف يتغير الدماغ مع التقدم في العمر

تمكن علماء أميركيون من إعداد أكثر خريطة تفصيلاً حتى الآن توضح كيف يتغير الدماغ مع التقدم في العمر. ويقدم هذا «الأطلس الجيني - اللاوراثي» الجديد الذي طوره باحثون في معهد سالك بكاليفورنيا، فهماً أعمق للعمليات البيولوجية المرتبطة بالشيخوخة، وقد يساعد العلماء في فهم أمراض مثل مرض ألزهايمر وباركنسون والتصلب الجانبي الضموري.

ويعاني أكثر من 57 مليون شخص حول العالم من أمراض تنكسية عصبية. ومن المتوقع أن يتضاعف هذا الرقم كل 20 عاماً مع تقدم السكان في العمر.

وعلى الرغم من أن الشيخوخة تُعدّ العامل الأكبر خطورة للإصابة بهذه الأمراض، فإن العلماء ما زالوا يسعون لفهم الآليات الدقيقة التي تؤدي إلى تغير الدماغ مع مرور الزمن.

وتمثل الدراسة الجديدة التي نُشرت في مجلة «Cell» في 10 مارس (آذار) 2026، خطوة مهمة نحو الإجابة عن هذا السؤال؛ إذ ترسم خريطة للتغيرات الكيميائية الصغيرة التي تطرأ على الحمض النووي «دي إن إيه» (DNA)، وكيف تؤثر في نشاط الجينات داخل الدماغ مع التقدم في العمر.

خريطة مفصلة للدماغ المتقدم في العمر

أنشأ فريق البحث أطلساً واسع النطاق يوضح كيف يؤثر التقدم في العمر في خلايا الدماغ المختلفة ومناطقه المتعددة. وباستخدام تقنيات جينية متقدمة، درس العلماء أكثر من 200 ألف خلية دماغية منفردة، كما حللوا ما يقارب 900 ألف خلية أخرى باستخدام تقنية تُعرف باسم «التحليل الجيني المكاني» أو «علم النسخ المكاني» (spatial transcriptomics) التي تتيح تحديد موقع الخلايا داخل أنسجة الدماغ بدقة.

تغيرات في 36 نوعاً من خلايا الدماغ

ويضم الأطلس 8 مناطق رئيسية في الدماغ، ويغطي التغيرات التي تحدث في 36 نوعاً مختلفاً من الخلايا الدماغية.

وقال عالم الوراثة جوزيف إيكر من مختبر التحليل الجينومي بمعهد سالك للدراسات البيولوجية في كاليفونيا وأحد المشرفين الرئيسيين على الدراسة، إن هذه الخرائط تتيح لنا رؤية كيف يعيد التقدم في العمر تشكيل الدماغ على المستوى الجزيئي، كما توفر إطاراً علمياً يمكن أن يساعد الباحثين في فهم الآليات التي تقف وراء الأمراض التنكسية العصبية.

دور التغيرات اللاجينية

كما ركزت الدراسة بشكل خاص على عملية بيولوجية تُعرف باسم التغيرات اللاجينية (Epigenetics). وعلى عكس الطفرات التي تغير تسلسل الحمض النووي نفسه، فإن هذه التغيرات تتمثل في علامات كيميائية صغيرة ترتبط بالحمض النووي، وتتحكم في تشغيل الجينات أو إيقافها.

وتتراكم هذه العلامات مع مرور الزمن، ويعتقد العلماء أنها تلعب دوراً مهماً في عملية الشيخوخة. ومن أبرز هذه التغيرات ما يُعرف بـ«مثيلة الحمض النووي» (DNA methylation)، وهي إضافة علامات كيميائية إلى الحمض النووي تساعد في التحكم في تشغيل الجينات أو إيقافها، والتي قد تؤثر في وظيفة الخلايا وتسهم في ظهور الأمراض المرتبطة بالعمر.

ومن خلال تحليل أنماط «مثيلة الحمض النووي» في خلايا الدماغ الفردية، اكتشف الباحثون أن الشيخوخة تؤثر في أنواع الخلايا بطرق مختلفة. وقد كانت التغيرات أكثر وضوحاً في الخلايا غير العصبية، وهي الخلايا التي تدعم الخلايا العصبية، لكنها لا تنقل الإشارات العصبية بنفسها.

تنشيط «الجينات القافزة»

وكشف الباحثون أيضاً عن ظاهرة تتعلق بما يسمى «الجينات القافزة» المعروفة علمياً باسم «Transposable elements»، وهي مقاطع من الحمض النووي «دي إن إيه» قادرة على الانتقال من موقع إلى آخر داخل الجينوم، وغالباً ما تبقى خاملة بفضل آليات تنظيم كيميائية مثل «مثيلة الحمض النووي».

وفي الظروف الطبيعية تبقى هذه العناصر غير نشطة بفضل آليات تنظيمية داخل الخلية. لكن الدراسة أظهرت أن هذه الضوابط تضعف مع التقدم في العمر، ما يسمح للجينات القافزة بأن تصبح أكثر نشاطاً. ويعتقد العلماء أن زيادة نشاطها قد تسهم في اضطراب عمل الخلايا، وتراجع وظائف الدماغ مع الشيخوخة.

كما تمكن الباحثون من تحديد مؤشرات حيوية جديدة مرتبطة بشيخوخة الدماغ تتعلق بالطريقة التي يُنظم بها الحمض النووي في بنية ثلاثية الأبعاد داخل الخلية.

مناطق الدماغ لا تشيخ بالطريقة نفسها

ومن النتائج اللافتة أيضاً أن الشيخوخة لا تؤثر في جميع مناطق الدماغ بالتساوي. فحتى النوع نفسه من الخلايا يمكن أن يشيخ بطريقة مختلفة تبعاً لموقعه داخل الدماغ.

وعلى سبيل المثال، أظهرت الخلايا غير العصبية الموجودة في المناطق الخلفية من الدماغ، مستويات أعلى من الالتهاب مقارنة بالخلايا المشابهة في المناطق الأمامية. ويعكس ذلك التعقيد الكبير في عملية شيخوخة الدماغ، وقد يساعد في تفسير سبب تأثر بعض المناطق الدماغية بالأمراض أكثر من غيرها.

مورد علمي مفتوح للعالم

ولتعزيز التعاون العلمي جعل الباحثون كامل قاعدة البيانات متاحة للعلماء حول العالم عبر منصات مثل «خدمات أمازون السحابية» (Amazon Web Services)، و«مجموعة التعبير الجيني» (Gene Expression Omnibus).

وقد بدأ الفريق بالفعل في استخدام هذه البيانات لتطوير نماذج تعتمد على الذكاء الاصطناعي يمكنها التنبؤ بكيفية تغير نشاط الجينات مع تقدم الدماغ في العمر. وفي المستقبل قد تساعد هذه النماذج العلماء في محاكاة عملية شيخوخة الدماغ واكتشاف أهداف علاجية جديدة.

ويأمل الباحثون في أن يسهم هذا الأطلس في تسريع الأبحاث المتعلقة بالشيخوخة وأمراض الدماغ، وأن يفتح الطريق أمام تطوير استراتيجيات جديدة لإبطاء تدهور الدماغ المرتبط بالعمر وتحسين جودة حياة ملايين الأشخاص حول العالم.