هل يمكن للنحل والكلاب اكتشاف السرطان قبل التكنولوجيا؟

كلب كورجي يدعى كرانش يشارك في برنامج مهارات اكتشاف الرائحة في مركز «بين فيت» التابع لجامعة بنسلفانيا. (مركز بين فيت - موقع صوت أميركا)
كلب كورجي يدعى كرانش يشارك في برنامج مهارات اكتشاف الرائحة في مركز «بين فيت» التابع لجامعة بنسلفانيا. (مركز بين فيت - موقع صوت أميركا)
TT

هل يمكن للنحل والكلاب اكتشاف السرطان قبل التكنولوجيا؟

كلب كورجي يدعى كرانش يشارك في برنامج مهارات اكتشاف الرائحة في مركز «بين فيت» التابع لجامعة بنسلفانيا. (مركز بين فيت - موقع صوت أميركا)
كلب كورجي يدعى كرانش يشارك في برنامج مهارات اكتشاف الرائحة في مركز «بين فيت» التابع لجامعة بنسلفانيا. (مركز بين فيت - موقع صوت أميركا)

اكتشف باحثون في جامعة ولاية ميشيغان مؤخراً أن النحل، من خلال حاسة الشم القوية لديه، يمكنه اكتشاف سرطان الرئة عن طريق أنفاس المريض.

ويقول ديباجيت ساها، الأستاذ المساعد في الهندسة الطبية الحيوية في جامعة ولاية ميشيغان، الذي كان جزءاً من فريق نشر بحثاً عن الاكتشاف، الشهر الماضي: «يعتمد عالم الحشرات بالكامل على الرائحة؛ لذا فإن حاسة الشم لديها جيدة جداً».

وتابع ساها: «هناك قدر كبير من الأبحاث التي تُظهر أنه عندما ينمو نوع من السرطان داخل أجسامنا تتغير أنفاسنا بالفعل. يُظهر بحثنا أن النحل يمكنه اكتشاف سرطان الرئة وأمراض أخرى محتملة بناءً على رائحة تلك الخلايا».

قام ساها وفريقه بتسخير النحل، وربط أقطاب كهربائية بأدمغتها، ثم تُعَرَّض الحشرات لمواد صناعية تحاكي أنفاس مريض سرطان الرئة. أثناء 93 في المائة من الوقت، يمكن للنحل معرفة الفرق بين أنفاس السرطان والتنفس الاصطناعي لشخص سليم. ويمكن للنحل أيضاً التمييز بين أنواع مختلفة من سرطان الرئة.

نحلة مع شمع أزرق يحملها في مكانها حيث يتم وضع خط الرائحة أمام قرون استشعار النحل (مختبر ساها - موقع صوت أميركا)

ويمكن أن تسهم نتائج الأبحاث في إيجاد طرق جديدة للكشف المبكر عن كثير من أنواع السرطان، مثل سرطان الرئة والثدي والقولون... وغيرها.

ووفق موقع «صوت أميركا»، أعرب ساها عن أمله في تطوير نظام يعتمد على أقطاب كهربائية مزروعة في أدمغة النحل، بحيث يتمكن المريض من التنفس فيها، فتقوم «الحساسات» الهجينة بين الدماغ والتكنولوجيا بتوفير النتائج في الوقت الفعلي.

وأشار إلى أن استخدام التشخيص القائم على تحليل الأنفاس قد يكون «ثورة» في الكشف عن السرطان؛ لأن تغيُّرات رائحة النفَس تحدُث في المراحل الأولى من نمو الورم؛ ما قد يسهم في التشخيص المبكر قبل أن يصل حجم الورم لمراحل متقدمة.

وتابع ساها: «نأمل أن يكون لدينا خلال السنوات الخمس المقبلة ما يثبت إمكانية تشخيص حالة البشر باستخدام أجهزة استشعار قرص دماغ الحشرات هذه».

ولا يُعَدُّ استخدام الحيوانات للكشف عن السرطان أمراً جديداً؛ ففي مركز «بين فيت» للكلاب بجامعة بنسلفانيا، يدرب الباحثون الكلاب على التعرف إلى بعض روائح السرطان.

تقول سيندي أوتو، المديرة التنفيذية للمركز: «الكثير من الحيوانات الأخرى لديها أيضاً حواس شم قوية وقادرة. لكن جزءاً مما يجعل الكلاب جيدة جداً هو أنها تتعاون مع البشر، وبالتالي، تنقل هذه المعلومات». وتعيش الكلاب المشاركة في البرنامج مع أسر ترعاها، وتأتي إلى المركز «للعمل» يومياً.

وأوضحت الباحثة كلارا ويلسون أن بعض الكلاب «غير مهتمة بهذا النوع من العمل، وأنه لا يمكن إجبار الكلب على القيام به؛ لأن ذلك سيؤثر في جودة النتائج».

ربما يكون اكتشاف السرطان لعبة للحيوانات، لكن الباحثين وجدوا أن الحيوانات تكتشف السرطان بشكل أفضل من الآلات. وذكرت أبحاث سابقة أن حاسة الشم لدى الكلاب تتفوق على البشر بنسبة تتراوح بين 10 آلاف و100 ألف مرة.

ويأمل الباحثون في مواصلة عزل خصائص روائح السرطان لتعزيز التطور التكنولوجي، وإنشاء أنوف إلكترونية تحاكي قدرات الكلاب على شم السرطان؛ ما يتيح الكشف المبكر عن السرطان.

وفي هذا الصدد، تقول أوتو: «ربما لا تكون هذه هي الغاية النهائية، لكنني أعتقد أنها ستعزز النهج الشامل لتشخيص ليس فقط السرطان ولكن لكثير من الأمراض الأخرى»، وأردفت: «إذا نظرنا إلى تاريخ الإغريق والرومان فسنجد أن الأطباء استخدموا الرائحة جزءاً من أدوات التشخيص الخاصة بهم، وأعتقد أننا تخلينا عن ذلك. أعتقد أنه يمكننا الاستفادة من ذلك حقاً، وتعزيز صحة ليس فقط البشر، ولكن الكلاب والكائنات الأخرى أيضاً».


مقالات ذات صلة

أطباء يحذرون من الجلوس على المرحاض لأكثر من 10 دقائق

صحتك الجلوس لأكثر من 10 دقائق على المرحاض يمكن أن يتسبب في بعض المشكلات الصحية (رويترز)

أطباء يحذرون من الجلوس على المرحاض لأكثر من 10 دقائق

حذّر أطباء من الجلوس لأكثر من 10 دقائق على المرحاض، قائلين إنه يمكن أن يتسبب في بعض المشكلات الصحية، من بينها زيادة خطر الإصابة بالبواسير وضعف عضلات الحوض.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك يعد سرطان الرئة السبب الرئيسي للوفيات المرتبطة بالسرطان في جميع أنحاء العالم ويرجع ذلك في الغالب إلى التدخين (أرشيفية - رويترز)

دراسة: علامات سرطان الرئة يمكن اكتشافها من الزفير

قد تتمكن أجهزة فائقة الحساسية في يوم من الأيام من اكتشاف سرطان الرئة من خلال أنفاس شخص ما.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك قطع من حلوى الدونتس في الولايات المتحدة (أرشيفية - رويترز)

بحث جديد: أحماضنا النووية مسؤولة عن شراهتنا للسكريات

إذا كنت تميل إلى تناول السكريات بشكل دائم فقد يكون الحمض النووي الخاص بك هو المسؤول عن ذلك، وفق بحث جديد.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك المكسرات أطعمة غنية بالطاقة وبالعناصر الغذائية والمركبات المضادة للالتهابات ومضادات الأكسدة (أرشيفية - رويترز)

دراسة: المكسرات تقلل من خطر الإصابة بالخرف

وجدت دراسة أجريت على أكثر من 50 ألف مشارك في المملكة المتحدة أن الأشخاص الذين يتناولون حفنة من المكسرات كل يوم قد يخفضون من خطر الإصابة بالخرف.

«الشرق الأوسط» (لندن)
صحتك معاناة الأطفال من الربو تؤثر في ذاكرتهم على المدى الطويل (رويترز)

دراسة: الربو عند الأطفال يزيد فرص إصابتهم بالخرف في الكبر

ربطت دراسة جديدة بين معاناة الأطفال من الربو وخطر الإصابة بالخرف في وقت لاحق من الحياة.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)

الذكاء الاصطناعي يعجز عن حل مسائل الرياضيات الصعبة

تغطي هذه المسائل مجموعة واسعة من المواضيع في الرياضيات الحديثة (arXiv - 2024)
تغطي هذه المسائل مجموعة واسعة من المواضيع في الرياضيات الحديثة (arXiv - 2024)
TT

الذكاء الاصطناعي يعجز عن حل مسائل الرياضيات الصعبة

تغطي هذه المسائل مجموعة واسعة من المواضيع في الرياضيات الحديثة (arXiv - 2024)
تغطي هذه المسائل مجموعة واسعة من المواضيع في الرياضيات الحديثة (arXiv - 2024)

قام فريق دولي من الباحثين في مجال الذكاء الاصطناعي وعلماء الرياضيات التابعين لعدة مؤسسات في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة بتطوير مقياس رياضي، يسمح للعلماء باختبار قدرات أنظمة الذكاء الاصطناعي على حل مشاكل رياضية صعبة للغاية.

وأظهرت نتائج دراستهم المنشورة على منصة «أركيف بريبرنت (arXiv preprint)» للأوراق البحثية أن أنظمة الذكاء الاصطناعي التي حققت درجات جيدة من قبل، وفق كثير من المعايير والمقاييس التقليدية، لم تتمكن من تسجيل درجات أعلى من 2 في المائة في تقديم حلول للمسائل الرياضية الصعبة، وفق مقياس الاختبارات الجديد.

ووفق بيان منشور، الثلاثاء، على منصة «ساينس إكس نتورك» فإنه على مدى السنوات القليلة الماضية، أصبحت برامج الذكاء الاصطناعي والتعلم العميق مثل «شات جي بي تي (ChatGPT)» أكثر تطوراً، وبالتالي تبدو في بعض الأحيان وكأنها تتمتع بمستوى عالٍ جداً من الذكاء يجعلها قادرة على حل كثير من المعضلات في كثير من المجالات المختلفة. إلا أنه وفقاً لنتائج الدراسة الأخيرة هناك مجال واحد لا يزالون يفشلون فيه، حل مشاكل الرياضيات الصعبة.

ومع استمرار عمل مطوري أنظمة الذكاء الاصطناعي من أجل تحسين مهارات الرياضيات في نماذجهم، فقد طوروا عدداً من المقاييس لتكون بمثابة وسيلة لاختبار تقدمهم، ومنها اثنان هما الأكثر شعبية؛ MATH وGSM8K.

وبمرور الوقت، تحسنت برامج ذكاء اصطناعي إلى الحد الذي أصبحت فيه قادرة على تسجيل درجات تصل إلى 90 في المائة في هذه اختبارات تلك المقاييس.

ولكن كما لاحظ أعضاء فريق الدراسة، فإن مستوى صعوبة مثل هذه المقاييس ليس مرتفعاً بما يكفي، لذا قرروا أن هناك حاجة إلى مقياس جديد لاختبارات قدرات الذكاء الاصطناعي في حل المسائل الرياضية الصعبة، وعليه أنشأوا مقياساً جديداً يفي بهذا الغرض، أطلقوا عليه اسم FrontierMath، وهو الذي يقدم مقياساً مستمراً للتقدم في التفكير الرياضي المعقد للذكاء الاصطناعي.

ومن ثم تواصل فريق البحث مع بعض من ألمع العقول في مجال الرياضيات، وطلبوا منهم تقديم بعض مسائل الرياضيات الصعبة حقاً، وبالفعل تلقوا المئات منها.

وكما يقول الباحثون، فإن «مثل هذه المسائل ليست فريدة من نوعها فحسب، بل إنها تتطلب أيضاً مستوى عميقاً من الفهم للرياضيات. وقد يستغرق حل بعضها عدة أيام». كما تغطي هذه المسائل مجموعة واسعة من المواضيع، من نظرية الأعداد إلى الهندسة الجبرية (أحد فروع علم الجبر). وللحصول على درجات جيدة في معيار FrontierMath، يجب أن يتمتع نظام الذكاء الاصطناعي بالإبداع والبصيرة، وما يصفه فريق البحث بـ«الخبرة العميقة في المجال».

ويوضح الباحثون: «نجحت نماذج الذكاء الاصطناعي في حل أقل من 2 في المائة من المسائل الرياضية الصعبة فقط، مما يكشف عن فجوة هائلة بين قدراتها، وبراعة أفراد المجتمع العلمي الرياضي من العلماء والباحثين».

وأضافوا: «رغم تقدم أنظمة الذكاء الاصطناعي في محاولة للوصول إلى القدرات الرياضية نفسها على مستوى الخبراء والمتخصصين، فإن منصة FrontierMath تقدم اختبارات صارمة تستطيع أن تقيس مدى هذا التقدم».