فأر افتراضي بدماغ من ذكاء اصطناعي يحاكي حركة القوارض الحقيقية

ابتكر باحثون فأراً افتراضياً بدماغ من الذكاء الاصطناعي لدراسة كيفية تحكم الفئران الحقيقية في الحركة (رويترز)
ابتكر باحثون فأراً افتراضياً بدماغ من الذكاء الاصطناعي لدراسة كيفية تحكم الفئران الحقيقية في الحركة (رويترز)
TT

فأر افتراضي بدماغ من ذكاء اصطناعي يحاكي حركة القوارض الحقيقية

ابتكر باحثون فأراً افتراضياً بدماغ من الذكاء الاصطناعي لدراسة كيفية تحكم الفئران الحقيقية في الحركة (رويترز)
ابتكر باحثون فأراً افتراضياً بدماغ من الذكاء الاصطناعي لدراسة كيفية تحكم الفئران الحقيقية في الحركة (رويترز)

ابتكر باحثون فأراً افتراضياً بدماغ من الذكاء الاصطناعي لدراسة كيفية تحكم الفئران الحقيقية في الحركة. وباستخدام بيانات من الفئران الحقيقية، درَّبوا الذكاء الاصطناعي على محاكاة السلوكيات.

ووفقاً لموقع «نيوروساينس» العلمي، المرونة التي يتحرك بها البشر والحيوانات هي قدرة لم يتمكن أي روبوت حتى الآن من محاكاتها.

ولكشف كيفية تحكم الأدمغة في الحركة، ابتكر علماء الأعصاب في هارفارد فأراً افتراضياً بدماغ اصطناعي يمكنه التحرك تماماً مثل القوارض الحقيقية.

وقاد بنس أولفيزكي، الأستاذ في الأحياء العضوية والتطورية، مجموعة من الباحثين الذين تعاونوا مع علماء في مختبر DeepMind AI التابع لـ«غوغل» لبناء نموذج واقعي من الناحية الميكانيكية الحيوية لفأر.

وباستخدام بيانات دقيقة مسجلة من فئران حقيقية، درّب الفريق شبكة عصبية اصطناعية كـ«دماغ» الفأر الافتراضي للتحكم في الجسم.

وفي دراسة نُشرت في مجلة Nature، وجد الباحثون أن شبكة التحكم الافتراضية تنبأت بدقة بالنشاط العصبي من أدمغة الفئران الحقيقية التي تنتج السلوكيات نفسها، كما قال أولفيزكي، وهو خبير في تدريب الفئران الحقيقية على تعلم السلوكيات المعقدة من أجل دراسة دوائرها العصبية.

وقال أولفيزكي إن هذا الإنجاز يمثل نهجاً جديداً لدراسة كيفية تحكم الدماغ في الحركة.

مضيفاً: «لقد تعلمنا الكثير من التحدي المتمثل في بناء عوامل تجسد أنظمة الذكاء الاصطناعي التي لا يتعين عليها التفكير بذكاء فحسب، بل يتعين عليها أيضاً ترجمة هذا التفكير إلى عمل في بيئة معقدة.

توجيه الحركة

ودرّب طالب الدراسات العليا دييغو ألداروندو من كثب مع باحثي Deep Mind الشبكة العصبية الاصطناعية بشكل يماثل العمليات التي تقوم بها أدمغتنا لتوجيه الحركة. فعندما نتناول فنجاناً من القهوة، على سبيل المثال، يحسب دماغنا بسرعة المسار الذي يجب أن تتبعه ذراعنا ويترجم هذا إلى أوامر حركية.

وعلى نحو مماثل؛ بناءً على بيانات من الفئران الحقيقية، تمت تغذية الشبكة بمسار للحركة المرغوبة وتعلمت إنتاج القوى اللازمة لتوليدها.

وقد سمح ما سبق للفأر الافتراضي بتقليد مجموعة متنوعة من السلوكيات، حتى تلك التي لم يتم تدريبه عليها.

قد تطلق هذه المحاكاة مجالاً لدراسة الدوائر العصبية، وكيف تتعرض مثل هذه الدوائر للخطر في المرض مثلاً، أو لتصميم أنظمة تحكم روبوتية أفضل.

تابع أولفيزكي: «نريد أن نبدأ في استخدام الفئران الافتراضية لتعزيز فهمنا لكيفية توليد الأدمغة الحقيقية لسلوك معقد».


مقالات ذات صلة

7 تغيرات بدنية تعتري المرأة بعد سن الأربعين

صحتك 7 تغيرات بدنية تعتري المرأة بعد سن الأربعين

7 تغيرات بدنية تعتري المرأة بعد سن الأربعين

قد تشعر النساء في الأربعينيات من العمر بمزيد من الثقة بالنفس مقارنة بسن العشرينيات.

د. عبير مبارك (الرياض)
صحتك الأطفال يتعلمون... حتى من دون تركيز

الأطفال يتعلمون... حتى من دون تركيز

أوضحت أحدث دراسة نفسية، أن الأطفال ربما يتعلمون بالقدر نفسه تقريباً سواء حاولوا التركيز في المواد والعلوم التي يتلقونها أو لا.

د. هاني رمزي عوض (القاهرة)
صحتك «الدورة الـ 21 لمثقفي السكري»... التوعية مفتاح الوقاية

«الدورة الـ 21 لمثقفي السكري»... التوعية مفتاح الوقاية

يُعدُّ داء السكري أحد الأمراض المزمنة الأكثر انتشاراً عالمياً، ويؤثر على ملايين الأشخاص حول العالم.

د. عبد الحفيظ يحيى خوجة (جدة)
صحتك أخطاء مذهلة عند السيطرة على حالات الربو

أخطاء مذهلة عند السيطرة على حالات الربو

غالباً ما يعني الدفء في الشتاء إلقاء بعض الحطب إلى النار وإشعال شمعة معطرة.

مورين سالامون (كمبردج - ولاية ماساشوستس الأميركية)
صحتك الماء البارد له تأثيرات إيجابية على الصحة (رويترز)

الاستحمام بالماء البارد أم الساخن... أيهما الأفضل لعقلك؟

وفقاً للأبحاث العلمية، فإن الماء البارد له تأثيرات عظيمة؛ ليس فقط على العضلات والمفاصل والتمثيل الغذائي، بل أيضاً على العقل والإدراك.

«الشرق الأوسط» (لندن)

هل يمكن الوثوق باختبارات ميكروبيوم الأمعاء المنزلية؟

هل يمكن الوثوق باختبارات ميكروبيوم الأمعاء المنزلية؟
TT

هل يمكن الوثوق باختبارات ميكروبيوم الأمعاء المنزلية؟

هل يمكن الوثوق باختبارات ميكروبيوم الأمعاء المنزلية؟

كان تحليل البراز في وقت ما يشكل اهتماماً خاصاً. واليوم تكشف نظرة سريعة على متجر «أمازون» عن عشرات الاختبارات المنزلية المصممة للكشف عن تكوين برازك.

ميكروبيوم الأمعاء

تعكس مثل هذه المنتجات زيادة في شهية الجمهور للحصول على معلومات حول ميكروبيوم الأمعاء. يقول جيانلوكا إيانيرو من الجامعة الكاثوليكية في روما في حديث نشر في مجلة «نيوساينتست» البريطانية اليوم: «بغض النظر عن البلد الذي تعيش فيه، يأتي الكثير من المرضى إلى الأطباء يسألون عن اختبار ميكروبيوم الأمعاء» gut microbiome.

علاقة الميكروبيوم بالأمراض

ولا تزال المناقشات تدور حول مدى موثوقية ما تقدمه لنا هذه الاختبارات نظراً للتحديات في تحديد الجوانب التي تشكل الميكروبيوم المثالي - وكيفية تحقيقه.

ويظل إثبات رابط السببية بين الميكروبيوم والأمراض - أي أن مجموعة معينة من الكائنات الحية متورطة بشكل مباشر في حالة طبية - موضع نقاش. ويقول نيكولا سيجاتا من جامعة تورينو في إيطاليا: «لدينا بعض الأدلة من النماذج الحيوانية وبعض الأدلة من تجارب التدخل، ولكن ليس هناك الكثير منها».

* 30 إلى 40 في المائة من الأنواع مشتركة بين ميكروبيوم من شخصين منفردين*

ميكروبيوم «شخصي»

والأمر الأكثر تحدياً هو الاختلاف الهائل بين الناس. يقول سيجاتا: «إن ميكروبيوم الأمعاء شخصي للغاية لكل منا. إذا قارنا بين ميكروبيوم أمعائي وميكروبيوم أمعائك، في المتوسط، سيكون لدينا 30 إلى 40 في المائة من الأنواع المشتركة، ويمكن أن تكون سلالات تلك الأنواع مختلفة للغاية». يعتمد سلوك كل ميكروب أيضاً على جيرانه وعمرك ونظامك الغذائي. ويضيف سيجاتا: «لا تعمل أي من البكتيريا في عزلة».

لا معنى للحديث عن «ميكروبيوم صحي»

ولهذه الأسباب، لا معنى للحديث عن «ميكروبيوم صحي» واحد، كما يقول سيجاتا، فهناك العديد من التكوينات التي قد يرتبط كل منها بخطر أعلى أو أقل للإصابة بأمراض معينة في مراحل مختلفة من الحياة.

أنماط ميكروبيوم عامة

لكن بعض الأنماط العامة أصبحت واضحة. وقد وجدت دراسة حديثة استخدمت بيانات جمعتها شركة التغذية ZOE ونشرت في مجلة «نتشر» (Nature, doi.org/g8xtnx)، أن النباتيين لديهم مستويات أعلى من البكتيريا في عائلة Lachnospiraceae وجنس Butyricicoccus، وكذلك نوع Roseburia hominis، التي تنتج جميعها أحماضاً دهنية قصيرة السلسلة مثل الزبدات butyrate.

يقول سيجاتا، الذي كان أحد مؤلفي الدراسة ومستشاراً لشركة ZOE: «هذه الكائنات مفيدة جداً لنا - فهي تقلل الالتهاب، وتحافظ على جهاز المناعة لدينا في حالة جيدة، وتحافظ على توازن حاجز الأمعاء».

اختبارات شخصية

يمكن للاختبارات التشخيصية بالفعل التقاط بعض هذه الاختلافات. يقول إيانيرو: «ليس لدينا توقيع صحي ميكروبي ثابت، لكن لدينا بيانات متزايدة تُظهر ما هي أحجار الأساس للصحة، مثل وجود أو غياب مجموعات محددة من البكتيريا».

إن ميكروبيوم الأمعاء شخصي للغاية لكل منا، وهناك تباين كبير (بين مختلف الأشخاص). لذا فإن موثوقية هذه الاختبارات يمكن أن تختلف.

ادعاءات ومزاعم

وقد أوضحت ورقة بحثية حديثة نشرت في مجلة «لانسيت» إجماع الخبراء على مثل هذه الاختبارات. ويزعم إيانيرو وزملاؤه أننا بحاجة إلى إرشادات أفضل لضمان قيامها بما تدعيه تلك الاختبارات.

ويتوخى الفريق الحذر بشكل خاص من المنتجات التي يتم بيعها مباشرة للمستهلك، التي تخضع لتنظيم ضعيف. ويقول إيانيرو: «في إجماعنا، قلنا إن الاختبار يجب أن يوصف من قبل طبيب».

كما تعتقد إنريكيتا غارسيا جوتيريز من جامعة بوليتكنيك في قرطاجنة في إسبانيا أن الحذر مطلوب قبل أن نستثمر في اختبارات ميكروبيوم الأمعاء في المنزل، لأنها غالباً لا توفر سياقاً كافياً لمساعدة المستهلكين على فهم نتائجها. وتضيف: «لقد رأيت بعض هذه التقارير، وهي عالية المستوى للغاية - إنها ليست مفيدة على الإطلاق».

إمكانات المستقبل

على الرغم من كل هذه المخاوف، قد يحمل المستقبل إمكانات كبيرة. إذ تعمل آشلي سايدبوتوم من معهد دوشويس العائلي بجامعة شيكاغو على اختبار سريع يقيس المستقلبات التي تنتجها بكتيريا الأمعاء. وتعمل هذه الميكروبات كمؤشرات لوظيفة الميكروبيوم الكلية، وليس للإشارة إلى وجود أنواع فردية. وفي نهاية المطاف، فهي تأمل أن تصبح قياسات الميكروبيوم المعوي روتينية مثل اختبارات الدم.

اقرأ أيضاً