الذكاء الصناعي يتنبأ بأداء القلب ويلتقط علامات «مبكرة» للشلل الرعاش

دراستان أسترالية وأميركية أشارتا لفوائده في التشخيص الطبي

الذكاء الصناعي يتنبأ بالشلل الرعاش قبل حدوثه (شاترستوك)
الذكاء الصناعي يتنبأ بالشلل الرعاش قبل حدوثه (شاترستوك)
TT

الذكاء الصناعي يتنبأ بأداء القلب ويلتقط علامات «مبكرة» للشلل الرعاش

الذكاء الصناعي يتنبأ بالشلل الرعاش قبل حدوثه (شاترستوك)
الذكاء الصناعي يتنبأ بالشلل الرعاش قبل حدوثه (شاترستوك)

في مقابل أحاديث عن سلبيات الذكاء الصناعي، إلى درجة القول بأنه «قد يهدد الوجود البشري»، فإن دراستين حديثتين تشيران إلى أن «الذكاء الصناعي قد يساعد في زيادة العمر البشري عبر تحسين جودة التشخيص الطبي في أمراض القلب ومرض الشلل الرعاش».

ووفق دراسة لباحثين من جامعة كاليفورنيا نشرتها (الأربعاء) دورية «جاما كارديولوجي» فإنه «يُمكن استخدام الشبكات العصبية العميقة (CathEF) وهي فئة من الذكاء الصناعي للتنبؤ بوظيفة المضخة القلبية (الانقباضية) من مقاطع فيديو تصوير الأوعية التاجية».

ويوفر إجراء تصوير الأوعية التاجية تقييما تشخيصيا إكلينيكيا قياسيا لجميع القرارات السريرية، من الأدوية إلى الجراحة، وفي كثير من الحالات يعد تحديد مقدار الكسر القذفي للبطين الأيسر (LVEF) في وقت تصوير الأوعية التاجية أمراً بالغ الأهمية لتحسين اتخاذ القرارات السريرية وقرارات العلاج، لا سيما عند إجراء تصوير الأوعية الدموية لمتلازمات الشريان التاجي الحادة التي قد تهدد الحياة (ACS).

ونظراً لأن البطين الأيسر هو مركز ضخ القلب، فإن قياس الكسر القذفي يوفر معلومات مهمة حول النسبة المئوية للدم الذي يغادر القلب في كل مرة ينقبض فيها، وفي الوقت الحالي، يتطلب ذلك أثناء تصوير الأوعية إجراءً إضافيا يسمى تصوير البطين الأيسر، حيث يتم إدخال قسطرة في البطين الأيسر ويتم حقن صبغة التباين.

والجديد الذي قدمه الذكاء الصناعي هو أن الشبكة العصبية العميقة (CathEF) قد تغني عن ذلك، حيث تقدم نهجاً جديداً يستفيد من البيانات التي يتم جمعها بشكل روتيني خلال كل صورة وعائية لتوفير معلومات غير متوفرة حاليا للأطباء أثناء تصوير الأوعية.

ويقول روبوت أفرام، اختصاصي أمراض القلب التداخلي، وزميل أبحاث سابق في جامعة كاليفورنيا، الباحث الرئيسي بالدراسة، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة، بالتزامن مع نشر الدراسة، «يقدم الذكاء الصناعي طريقة جديدة لتقييم الكسر القذفي للبطين الأيسر، وهو مقياس مهم لوظيفة القلب أثناء أي تصوير روتيني للأوعية التاجية دون الحاجة إلى إجراءات إضافية أو زيادة التكلفة». وأضاف «إذا كانت الفائدة في هذا التطبيق اقتصادية ومريحة للمريض، الذي قد لا يحتاج إلى عمل قسطرة إضافية، فإن التطبيق المتعلق بتشخيص (الشلل الرعاش) أو ما يعرف بـ(مرض باركنسون) قد يكون أكثر أهمية».

ولا يتم اكتشاف هذا المرض إلا بعد تطوره، لكن الباحثين في جامعة نيو ساوث ويلز بأستراليا نجحوا في بناء أداة ذكاء صناعي يمكنها التنبؤ به بدقة تصل إلى 96 في المائة، قبل ما يصل إلى 15 عاما من التشخيص السريري، بناءً على تحليل المواد الكيميائية في الدم.

وفي الدراسة المنشورة (الأربعاء) بدورية «إيه سي إس سينرتال ساينس»، نظر الباحثون في بيانات الدراسة الإسبانية الأوروبية المستقبلية للتحقيق في السرطان والتغذية (EPIC)، والتي شملت أكثر من 41000 مشارك، أصيب حوالي 90 منهم بمرض باركنسون في غضون 15 عاما. ولتدريب نموذج الذكاء الصناعي، استخدم الباحثون مجموعة فرعية من البيانات تتكون من اختيار عشوائي من 39 مشاركا أصيبوا فيما بعد بمرض باركنسون، وتمت مطابقتهم مع 39 من المشاركين الذين لم يصابوا، وحصلت أداة الذكاء الصناعي على بيانات الدم من المشاركين، وجميعهم كانوا يتمتعون بصحة جيدة وقت التبرع بالدم، وهذا يعني أن الدم يمكن أن يعطي علامات مبكرة للمرض.

وحدد الباحثون مادة كيميائية هي «ترايتيربينويد» كمستقلب رئيسي يمكن أن يمنع مرض باركنسون. ووجدوا أن وفرة «ترايتيربينويد» كانت أقل في دم أولئك الذين أصيبوا بمرض باركنسون مقارنة بأولئك الذين لم يصابوا به. كما تم ربط مادة كيميائية اصطناعية هي (ألكيل متعددة الفلور) كشيء يزيد من خطر الإصابة بالمرض، حيث تم العثور على هذه المادة الكيميائية بكميات أعلى في أولئك الذين أصيبوا لاحقا بالمرض.


مقالات ذات صلة

التمارين الخفيفة تساعد في محو ذكريات الخوف

يوميات الشرق التمارين الرياضية قد تساعد في منع حدوث اضطراب ما بعد الصدمة (مؤسّسة كيسلر)

التمارين الخفيفة تساعد في محو ذكريات الخوف

أظهرت دراسة أجراها باحثون من جامعة «تسوكوبا» اليابانية أنّ ممارسة التمارين الرياضية الخفيفة بانتظام قد تساعد في محو ذكريات الخوف ومنع اضطراب ما بعد الصدمة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق نموذج تطبيقي للتكنولوجيا الجديدة (جامعة بينغهامبتون)

نباتات اصطناعية تُنقّي الهواء وتُولّد الكهرباء

طوَّر فريق بحثي من جامعة أميركية، نباتات اصطناعية قادرة على أن تتغذّى على ثاني أكسيد الكربون، وتُطلق الأكسجين وتُولّد قدراً محدوداً من الطاقة الكهربائية.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
يوميات الشرق العيّنة الصخرية المستخرجة مصدرها مجمع بوشفيلد الناري (جامعة طوكيو)

ميكروبات حيّة في صخور عمرها مليارا عام

عثر باحثون من جامعة طوكيو اليابانية على جيوب من الميكروبات الحيّة داخل صدع مغلق في صخور عمرها مليارا عام.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
صحتك صدمات الطفولة تؤلم مدى العُمر (جامعة كاليفورنيا)

تأثير الصدمات النفسية على الأطفال «أبدي»

كشفت دراسة أميركية أنَّ التعرُّض للصدمات النفسية في مراحل مبكرة من الحياة قد تكون لها آثار طويلة الأمد على الصحة العقلية والجسدية تمتدّ لمدى الحياة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
يوميات الشرق الفريق أجرى جراحة كهربائية لعلاج انسداد القنوات الصفراوية بواسطة روبوتات مصغرة (المركز الألماني لأبحاث السرطان)

روبوتات بحجم المليمتر تنفذ عمليات جراحية دقيقة

حقّق باحثون في المركز الألماني لأبحاث السرطان إنجازاً جديداً في مجال الجراحة بالمنظار، حيث طوّروا روبوتات مصغرة بحجم المليمتر قادرة على تنفيذ جراحات دقيقة.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)

التمارين الخفيفة تساعد في محو ذكريات الخوف

التمارين الرياضية قد تساعد في منع حدوث اضطراب ما بعد الصدمة (مؤسّسة كيسلر)
التمارين الرياضية قد تساعد في منع حدوث اضطراب ما بعد الصدمة (مؤسّسة كيسلر)
TT

التمارين الخفيفة تساعد في محو ذكريات الخوف

التمارين الرياضية قد تساعد في منع حدوث اضطراب ما بعد الصدمة (مؤسّسة كيسلر)
التمارين الرياضية قد تساعد في منع حدوث اضطراب ما بعد الصدمة (مؤسّسة كيسلر)

أظهرت دراسة أجراها باحثون من جامعة «تسوكوبا» اليابانية أنّ ممارسة التمارين الرياضية الخفيفة بانتظام قد تساعد في محو ذكريات الخوف ومنع اضطراب ما بعد الصدمة.

ووفق نتائج الدراسة المنشورة في مجلة «الطب والعلوم في الرياضة والتمارين الرياضية»، تتمثّل إحدى الفرضيات العلمية في أنّ مُركّباً حيوياً يُعرف بـ«عامل التغذية العصبية المشتقّ من الدماغ»، يلعب دوراً حاسماً في القضاء على ذكريات الخوف. ومن المعروف أنّ تأثير التعبير عن هذا المركب في المنطقة المسؤولة عن الذاكرة والتعلم بالدماغ، يتفاقم مع ممارسة التمارين الرياضية المعتادة.

وتشير بحوث حديثة إلى أنّ التمارين الرياضية يمكن أن تساعد في منع اضطراب ما بعد الصدمة وفي علاجه أيضاً. ومع ذلك، فإنّ تأثيرها على أعراض هذا الاضطراب لا تزال غير واضحة.

واضطراب ما بعد الصدمة هو اضطراب عقلي شائع ينجم عن التعرّض للضغوط الشديدة، ويعاني مرضاه غالباً أعراض اكتئاب متزامنة، ويكافحون للحفاظ على روتين ثابت ومستمر للتمرينات الرياضية في مثل هذه الظروف المرضية القاسية.

ووفق باحثي الدراسة: «استخدمنا نموذجاً للتمرين على جهاز المشي لحيوانات التجارب، صُمِّم خصيصاً لتحديد شدّة التمرين بناءً على منحنى اللاكتات».

وأضافوا، في بيان منشور، الجمعة، عبر منصة «ميديكال إكسبريس»: «ساعد هذا النموذج على استكشاف ما إذا كان التمرين المنتظم يمكن أن يمحو ذكريات الخوف، ومعرفة ما إذا كان (عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ) يشارك في هذه العملية أم لا».

ومن المعروف أنه عندما يبذل الجسم مجهوداً معيّناً يستهلك الغلوكوز لإنتاج الطاقة؛ ليتحوّل بعدها الغلوكوز إلى مادة اللاكتات. وتُعدّ نقطة تغير منحنى اللاكتات هي مقياس كثافة التمرين التي يبدأ عندها تركيز هذه المادة في الدم بالزيادة بسرعة.

في هذه التجربة، وُضعت حيوانات التجارب في غرفة، حيث تعرّضت لتحفيز كهربائي خفيف لتحفيز ذكريات الخوف. بعد ذلك، خضعت لتدريب رياضي خفيف لجهة الشدّة لمدة 4 أسابيع.

بعد فترة من التدريب، وُضعت الحيوانات مرة أخرى في الغرفة لملاحظة سلوكها ومقارنته بسلوك الحيوانات الأخرى التي لم تخضع للتدريبات الرياضية. وعادةً ما تُظهر هذه الحيوانات «سلوك التجميد من الصدمة عند الشعور بالخوف».

في البداية، أظهرت جميع الحيوانات سلوك التجميد الناجم عن الخوف، لكنّ الحيوانات التي كانت تمارس الرياضة بانتظام أصبحت أكثر نشاطاً مع الوقت. يشير هذا إلى أنّ التمرين المنتظم سهّل محو ذكريات الخوف.

كما أنه عندما جرى تثبيط إشارات «عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ» في حيوانات التجارب من خلال إعطاء دواء معيّن، اختفت تأثيرات التمرين على محو ذاكرة الخوف؛ مما يشير إلى أنّ إشارات هذا العامل العصبي تشارك في محو ذكريات الخوف عبر ممارسة التمارين الرياضية الخفيفة.

وتُشدد نتائج الدراسة على أنّ الأعراض النفسية لاضطراب ما بعد الصدمة الناجمة عن التعرُّض للضغوط النفسية الشديدة يمكن تخفيفها من خلال ممارسة التمارين الرياضية الخفيفة بشكل مستمر، عبر تعزيز نشاط «عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ» في المنطقة المسؤولة عن الذاكرة والتعلم بالدماغ.