فم اصطناعي لتغذية كبار السن

الفم الاصطناعي يحاكي حركات اللسان البشري (المعهد الوطني الفرنسي للبحوث الزراعية والغذائية والبيئية)
الفم الاصطناعي يحاكي حركات اللسان البشري (المعهد الوطني الفرنسي للبحوث الزراعية والغذائية والبيئية)
TT
20

فم اصطناعي لتغذية كبار السن

الفم الاصطناعي يحاكي حركات اللسان البشري (المعهد الوطني الفرنسي للبحوث الزراعية والغذائية والبيئية)
الفم الاصطناعي يحاكي حركات اللسان البشري (المعهد الوطني الفرنسي للبحوث الزراعية والغذائية والبيئية)

ابتكر باحثون من المعهد الوطني الفرنسي للبحوث الزراعية والغذائية والبيئية، فماً اصطناعياً لمحاكاة حركات اللسان البشري بهدف فهم كيفية معالجة الأطعمة اللينة بشكل أفضل داخل الفم.

وأوضح الباحثون أنه جرى تصميم هذا الفم على أنه حل مبتكر للمساعدة في تطوير أطعمة مخصصة للأشخاص الذين يعانون مشكلات مرتبطة بالتقدم في العمر، وفق النتائج المنشورة، الثلاثاء، في دورية «ساينتفيك ريبورتس».

ومع ازدياد عدد سكان العالم وارتفاع متوسط الأعمار، يواجه قطاع الصناعات الغذائية تحدياً يتمثل في تقديم منتجات مبتكرة تلبي احتياجات الأشخاص الذين يعانون الأمراض المرتبطة بالتقدم في العمر، مثل ضعف العضلات (الساركوبينيا) أو مشكلات في اللعاب أو البلع.

ووفق الباحثين، فإن النماذج المختبرية المماثلة الحالية تعاني من صعوبة في محاكاة تشريح الفم أو حركات اللسان بدقة، مما يحد من قدرتها على توفير نتائج دقيقة لتطوير الأغذية المصممة لتلبية الاحتياجات الخاصة لمجموعات سكانية مختلفة مثل كبار السن.

وفي هذا السياق، تعاون الباحثون من المعهد الوطني الفرنسي للبحوث الزراعية والغذائية والبيئية وزملاؤهم في جامعة «فوجيتا» باليابان لتصميم أول فم اصطناعي يمكن برمجته لمحاكاة الانقباضات والحركات الملاحَظة في الجسم الحي.

ويعتمد الفم الاصطناعي على بيانات تشريحية جمعتها جامعة «فوجيتا»، وهو مزوَّد بلسان مصنوع من السيليكون ينقبض باستخدام الهواء المضغوط لمحاكاة الحركات الطبيعية للسان البشري.

ويحتوي اللسان على ثلاثة تجاويف قابلة للنفخ والتفريغ باستخدام هواء مضغوط لتوليد الحركات الطبيعية، التي تجري مراقبتها باستخدام تقنيات التصوير بالموجات فوق الصوتية.

وجرى اختبار هذه التقنية المتطورة مع ثلاثة أطعمة لينة متاحة تجارياً هي حلوى الكريمة، وموس الشوكولاتة، وكعكة الشوكولاتة.

وكانت كُتل الطعام الناتجة عن الفم الاصطناعي مشابهة جداً للبيانات المأخوذة من المشاركين الأصحاء من حيث الصلابة، وخصائص الالتصاق والتماسك، واللزوجة.

وأشار الباحثون إلى أن هذا الجهاز يعد منصة بحثية دقيقة لفهم تفاعل الأطعمة المختلفة مع الفم، مما يمكّن الباحثين من تحسين وصفات الأطعمة بما يتناسب مع احتياجات كبار السن المتغيرة.

وأضافوا أن هذا الابتكار يحفّز تطوير منتجات جديدة في صناعة الغذاء مصممة خصيصاً لكبار السن، الذين قد يواجهون صعوبات في البلع أو في المضغ بسبب مشكلات صحية، مما يسهم في تعزيز جودة حياتهم وتحسين تغذيتهم ورفاهيتهم العامة. ونوّه الفريق إلى أنه بدأ بالفعل العمل على تطوير النموذج ليتضمن محاكاة لعملية المضغ الكاملة في المستقبل.


مقالات ذات صلة

دواء كولسترول شائع قد يقلل خطر الإصابة بالخرف

صحتك أظهرت دراسة جديدة أن دواء الستاتين وفّر حماية ضد الخرف حتى لدى الأشخاص الذين لديهم مستويات كولسترول منخفضة بالفعل (أ.ب)

دواء كولسترول شائع قد يقلل خطر الإصابة بالخرف

كشفت دراسة جديدة من كوريا الجنوبية عن أن دواء الستاتين، الذي يُوصف على نطاق واسع لخفض الكولسترول، قد يقلل أيضاً من خطر الإصابة بالخرف.

«الشرق الأوسط» (بيروت)
صحتك حجم منظم ضربات القلب أصغر من حبة أرز (جامعة نورث وسترن الأميركية)

منظم لضربات القلب أصغر من حبة أرز

نجح باحثون في جامعة نورث وسترن الأميركية في تطوير أصغر جهاز تنظيم ضربات قلب بالعالم، يمكن حقنه داخل الجسم بواسطة إبرة دون الحاجة إلى تدخُّل جراحي.

«الشرق الأوسط» (القاهرة )
يوميات الشرق النعاس أخطر مما نتصوَّر (غيتي)

14 % من السائقين في أميركا ينامون خلال القيادة

أظهر مسحٌ جديدٌ أنّ 14 في المائة من الأميركيين اعترفوا بأنهم ينامون خلال القيادة، مما يجعل طرق السيارات في الولايات المتحدة أماكن خطيرة.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
صحتك زادت مبيعات الدمى خلال جائحة كورونا حيث اشترى الأشخاص البالغون 21 في المائة من هذه الدمى وفقاً لأبحاث السوق (متداولة)

خبراء يؤكدون: النوم معها مفيد للبالغين... الدمى المحشوة ليست للأطفال فقط!

الدمى المحشوة ليست حكراً على الأطفال. فالكثير من البالغين يجدون فيها عزاءً وراحة، حيث يمكن لهذه الدمى توفير دعم عاطفي.

«الشرق الأوسط» (بيروت)
صحتك تواجه الأمهات الجدد تحديات جسدية وعاطفية كبيرة بعد الولادة لكن الحركة والنشاط يمكن أن يلعبا دوراً حاسماً في تسريع التعافي (رويترز)

نصيحة ذهبية للأمهات الجدد للتعافي بسرعة بعد الولادة

يمكن لأنشطة مثل المشي السريع وركوب الدراجات وتمارين المقاومة أن تقلل مخاطر الاكتئاب والإرهاق والأمراض لدى المرأة بعد الولادة.

«الشرق الأوسط» (بيروت)

القردة تتفوق على البشر في فن الغناء السريع

الدراسة أُجريت على مجموعة من القردة بينها قردة العواء السوداء والذهبية (جامعة أنجليا روسكين)
الدراسة أُجريت على مجموعة من القردة بينها قردة العواء السوداء والذهبية (جامعة أنجليا روسكين)
TT
20

القردة تتفوق على البشر في فن الغناء السريع

الدراسة أُجريت على مجموعة من القردة بينها قردة العواء السوداء والذهبية (جامعة أنجليا روسكين)
الدراسة أُجريت على مجموعة من القردة بينها قردة العواء السوداء والذهبية (جامعة أنجليا روسكين)

كشفت دراسة بريطانية أن أفضل مَن يجيدون فن «اليودل» ليسوا سكان جبال الألب في النمسا وسويسرا، بل قردة تعيش في غابات أميركا اللاتينية المطيرة.

وقدّم الباحثون من جامعة أنجليا روسكين رؤى جديدة حول التنوع الصوتي للقرود، وكشفوا، لأول مرة، عن كيفية إنتاج بعض النداءات الفريدة. ونُشرت النتائج، الأربعاء، في دورية «Philosophical Transactions of the Royal Society B».

و«اليودل» هو نوع من الغناء الذي يتميز بتقلبات سريعة ومفاجئة في الطبقات الصوتية، حيث ينتقل المغنّي بين الأصوات العالية والمنخفضة بشكل سريع ومتعمَّد. ويُعدّ «اليودل» جزءاً من التراث الموسيقي التقليدي في مناطق جبال الألب بأوروبا، خصوصاً في النمسا وسويسرا، وغالباً ما يُستخدم في الأغاني الشعبية والتقاليد الغنائية الريفية.

ويعكس هذا النوع من الغناء قدرة المغني على التحكم في صوته وإنتاج تغيرات كبيرة في النغمات، مما يخلق تأثيراً موسيقياً مميزاً يعبر عن مشاعر متنوعة أو يهدف لجذب الانتباه في المساحات الواسعة.

ووفق الدراسة، تمتلك القردة هياكل تشريحية خاصة في حناجرها تُعرف باسم «الأغشية الصوتية»، والتي فقدها البشر عبر التطور لصالح صوت أكثر استقراراً. لكن الوظيفة الدقيقة لهذه الأغشية لدى القردة لم تكن مفهومة بالكامل حتى الآن.

وأظهرت الدراسة أن هذه الأغشية الرقيقة، الموجودة أعلى الأحبال الصوتية، تُمكّن القردة من إحداث ما يُعرف بـ«انكسارات الصوت»، حيث تتنقل بين استخدام الأحبال الصوتية والأغشية الصوتية لإنتاج النداءات. ونتج عن ذلك أصوات تشبه نداءات «اليودل» الجبلي السريع، أو حتى الصيحة الشهيرة لـ«طرزان»، لكن بترددات أعلى بكثير.

وشملت الدراسة مسحاً بالأشعة المقطعية، ومحاكاة حاسوبية، وأبحاثاً ميدانية في محمية «لا سيندا فيردي» في بوليفيا، حيث سجل الباحثون أصوات أنواع مختلفة من القردة.

وأظهرت الدراسة أن القردة في غابات أميركا اللاتينية تمتلك قدرة على إنتاج «اليودل الفائق»، وهو نوع من الأصوات يشبه نداءات «اليودل» في جبال الألب، لكنه يشمل نطاقات ترددية أوسع بكثير.

كما كشفت الدراسة أن «اليودل الفائق» لدى هذه القردة يتضمن قفزات ترددية تفوق بـ5 أضعاف ما يمكن للبشر إنتاجه. ففي حين أن اليودل البشري يمتد عبر نطاق موسيقي لا يتجاوز الأوكتاف الواحد (الفاصل الموسيقي بين نغمة وأخرى)، فإن القردة قادرة على تجاوز 3 أوكتافات موسيقية.

وقال الباحث الرئيسي للدراسة بجامعة أنجليا روسكين، الدكتور جاكوب دان: «توضح هذه النتائج كيف تستفيد القردة من تركيب الحنجرة الخاص بها، مما يتيح لها إنتاج مجموعة واسعة من الأصوات، بما في ذلك اليودل الفائق».

وأضاف، عبر موقع الجامعة: «يبدو أن هذا التطور أثرى ترسانة النداءات الصوتية لهذه الحيوانات، مما يساعدها على جذب الانتباه، وتوسيع نطاق اتصالاتها، والتعريف بنفسها في بيئتها الاجتماعية المعقدة».