issue16729

علوم SCIENCES 16 Issue 16729 - العدد Monday - 2024/9/16 الاثنين «فجوة عمر الدماغ» لكل فرد هي الفرق بين العمر الزمني والعمر الذي تشير إليه اتصالات دماغه تقيّم الفرق بين عمر الفرد الفكري وعمره الزمني «ساعة الدماغ» تحدد سرعة شيخوخته يـمـكـن لـــ«ســاعــة الـــدمـــاغ» الــتــي تـــم تـطـويـر مفهومها حـديـثـا تـحـديـد مـــا إذا كـــان دمــــاغ الـشـخـص يـشـيـخ بشكل أســــرع مـمـا يـشـيـر إلــيــه عــمــره الــزمــنــي. وتــتــأثــر شيخوخة الدماغ بعوامل تتجاوز مجرد مرور الزمن، منها الظروف الاجتماعية والاقتصادية والعوامل البيئية وعدم المساواة بين الجنسين. شيخوخة الدماغ وعدم المساواة Nature« تـــكـــشـــف الــــــدراســــــة الــــتــــي نُــــشــــرت فــــي مـــجـــلـــة التي قادها أغوستين 2024 ) أغسطس (آب 26 » في Medicine إيـبـانـيـز مـــن جـامـعـة «أدولـــفـــو إيــبــانــيــز» فـــي سـانـتـيـاغـو في تـشـيـلـي، أن الأشـــخـــاص فـــي بـــلـــدان أمــيــركــا الـاتـيـنـيـة الـتـي تـعـانـي مــن مـسـتـويـات عـالـيـة مــن عـــدم المـــســـاواة الاجتماعية والاقتصادية يميلون إلى أن يكون لديهم أدمغة تشيخ بشكل أســــرع مـمـا يــوحــي بــه عـمـرهـم الــزمــنــي. وكــــان هـــذا صحيحا بشكل خاص بالنسبة للنساء اللئي يعشن في بلدان تعاني من عدم المساواة بين الجنسين بشكل كبير. الاتصال الوظيفي مــن المـــعـــروف أنـــه ومـــع تــقــدم الــنــاس فــي الــســن يـتـراجـع الاتــصــال الـوظـيـفـي فــي الــدمــاغ بشكل عـــام. وقـــام الباحثون دولة، 15 مشارك من 5300 بقياس هذا الاتصال في أكثر من بما فـي ذلــك أولـئـك مـن أميركا اللتينية والــولايــات المتحدة وأوروبا وآسيا. وتــم اسـتـخـدام البيانات لحساب «فـجـوة عمر الـدمـاغ» لكل فــرد، وهـي الفرق بين العمر الزمني والعمر الــذي تشير إليه اتصالات دماغه باستخدام تقنيات التصوير العصبي المتقدمة (التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي وتخطيط كهربائة الــدمــاغ) لقياس الاتــصــال الوظيفي لـلـدمـاغ - كيف تـتـفـاعـل المــنــاطــق المـخـتـلـفـة - وطــــور نـــمـــاذج الـتـعـلـم العميق للتنبؤ بعمر الدماغ. العوامل الاجتماعية والاقتصادية والبيئية وجـــــدت الــــدراســــة أن الـــتـــفـــاوتـــات الــبــنــيــويــة والــتــعــرض للتلوث والـتـفـاوت فـي الـرعـايـة الصحية تساهم فـي تسريع شيخوخة الـدمـاغ. كما أظهرت أميركا اللتينية باعتبارها واحــــدة مــن أكـثـر المـنـاطـق تـفـاوتـا أكـبـر فــجــوات عـمـر الــدمــاغ. وحددت الدراسة تقدما في فجوة عمر الدماغ من... خصائص الحالة الصحية للأفراد إلى الأفراد الذين يعانون من ضعف إدراكي خفيف ثم إلى المصابين بمرض ألزهايمر. وفي بلدان أمـيـركـا الـاتـيـنـيـة والــكــاريــبــي أظــهــرت الـنـسـاء فــجــوات عمر الدماغ أكبر من الرجال، سواء في خصائص الحالة الصحية أو في مجموعات مرض ألزهايمر. إمكانات الطب الشخصي يــأمــل الــبــاحــثــون أن تــــؤدي نـتـائـجـهـم فـــي الـنـهـايـة إلـى مناهج الطب الشخصي التي تأخذ في الاعتبار التنوع الكامل لـشـيـخـوخـة الـــدمـــاغ عـبـر مـخـتـلـف الــســكــان. وهـــم يـواصـلـون أبحاثهم مـن خــال مـقـارنـة فـجـوات عمر الــدمــاغ فـي مناطق مختلفة من العالم واستكشاف الارتباط المحتمل بين فجوات عمر الدماغ والدخل القومي. وقد حظي هذا العمل بإشادة واسعة باعتباره إنجازاً كــبــيــراً فـــي فــهــم تــعــقــيــدات شــيــخــوخــة الــــدمــــاغ عــبــر مختلف السكان، على الرغم من الإشارة إلى أن الاتصال الوظيفي ليس سوى مقياس واحد لصحة الدماغ. وتسلط الــدراســة الـضـوء على الـحـاجـة إلــى اتـبـاع نهج أكثر شمولاً في علم الأعـصـاب يأخذ في الاعتبار السياقات الاجتماعية والاقتصادية والبيئية الأوسع التي يعيش فيها الـنـاس. وبشكل عـام تقدم الـدراسـة إطــاراً شاملً لفهم كيفية مساهمة الـعــوامـل المـتـنـوعـة فــي تـسـريـع شيخوخة الــدمــاغ، خــصــوصــا فـــي المـــنـــاطـــق الـــتـــي تـــواجـــه تـــحـــديـــات اجـتـمـاعـيـة واقتصادية كبيرة. المناطق المتطورة تشيخ أكثر SCIENCE« وتدعم دراسة حديثة أخرى نشرت في مجلة بــرئــاســة سـام 2024 ) أغـسـطـس (آب 28 » فـــي ADVANCES فيكري معهد علوم الأعصاب النظمية كلية الطب والمستشفى الجامعي جامعة هاينريش هاينه دوســلــدورف فـي ألمانيا، العلقة بين تطور الدماغ والتدهور المرتبط بالعمر من خلل مقارنة أدمغة البشر بأدمغة الشمبانزي أقـرب أقرباء البشر الأحياء. وتــكــشــف الــــدراســــة أن مــنــاطــق الــــدمــــاغ الـــبـــشـــري الـتـي تطورت بسرعة أكبر، خصوصا تلك التي تشارك في اتخاذ القرار وضبط النفس هي أيضا الأكثر عرضة للشيخوخة. وفكرة أن التوسع السريع لبعض مناطق الـدمـاغ لدى الــبــشــر، خـصـوصـا الــقــشــرة الـجـبـهـيـة الأمــامــيــة كـــان لــه ثمن. وهـذه المناطق التي تعد حاسمة للوظائف الإدراكية المعقدة مثل اللغة واتخاذ القرار هي أيضا من بين أول المناطق التي تتدهور مع تقدم العمر. وتتوافق هـذه الملحظة مع نظرية «آخـر من يدخل أول من يخرج» ما يشير إلى أن مناطق الدماغ التي تتطور أخيراً لدى البشر هي أول من تظهر عليها علمات الشيخوخة. التحليل المقارن وفـــــي هـــــذه الـــــدراســـــة اســـتـــخـــدم الـــبـــاحـــثـــون فــحــوصــات شمبانزي 189 التصوير بالرنين المغناطيسي لمقارنة أدمغة إنـسـانـا تـراوحـت 480 عـامـا و 50 و 9 تـــراوحـــت أعــمــارهــا بــ عاما، ووجــدوا أن كل النوعين يشترك 74 و 20 أعمارهم بين في هياكل دماغية متشابهة، خصوصا في القشرة الجبهية الأمامية لكنهما يختلفان بشكل كبير فـي كيفية تقدم هذه المناطق في العمر. وأظهرت القشرة الجبهية، بما في ذلك القشرة الجبهية الأمــامــيــة فــي الـبـشـر، أكــبــر انـــحـــدار لـلـمـادة الــرمــاديــة بـمـرور الزمن. وعلى النقيضمن ذلك شهدت الشمبانزي أكبر انحدار )، وهـي منطقة فـي الـدمـاغ تـشـارك في striatum( فـي المخطط تكوين العادات والسلوكيات المختلفة. لندن: د. وفا جاسم الرجب تحسينات في «جهاز التقطير الشمسي» لتعزيز فاعلية تحلية المياه مع زيـادة عدد سكان العالم إلى ما يصل ، وفق بيانات 2050 مليار بحلول عام 9.7 لنحو الأمـــــم المـــتـــحـــدة، تــــــزداد الاحـــتـــيـــاجـــات الـبـشـريـة الـيـومـيـة مــن المـــــوارد الأســاســيــة، وعــلــى رأسـهـا المياه العذبة. وتتفاقم أزمـة المياه العذبة بسبب التغير المناخي، ونقص مياه الأمطار، وارتفاع درجات الـــحـــرارة؛ مما يـــؤدي إلــى نـــدرة المـيـاه فـي عديد مــن المــنــاطــق، خـصـوصـا فــي الـبـيـئـات الـقـاحـلـة. وتواجه هذه المناطقصعوبات في تحويل المياه المالحة إلـى مياه صالحة للشرب بسبب نقص المرافق اللزمة. توجد عدة طرق لتحويل المياه المالحة وغير النقية إلى مياه عذبة، منها: أنظمة «التناضح العكسي»، و«الترشيح بالأشعة فوق البنفسجية»، وتحلية المياه بالطاقة الشمسية. لكن نظام تحلية المياه بالطاقة الشمسية يُعدّ من أكثر الخيارات الواعدة؛ إذ يستخدم «جهاز التقطير الشمسي» الذي يحوّل المياه المالحة إلى مياه صالحة للشرب بوساطة الطاقة الشمسية فقط. ويــــتــــم ذلــــــك مــــن خــــــال اســــتــــخــــدام حــــــرارة الشمس لتحلية المياه بطريقة التقطير عبر رفع درجة حرارة المياه المالحة إلى الغليان وتكوين بخار الماء الذي يجري تكثيفه بعد ذلك إلى ماء صالح للشرب. «تقطير شمسي» لمياه عذبة ولا تعتمد هذه التقنية على الكهرباء، ما يجعلها مناسبة للستخدام في المناطق النائية الـــتـــي تــعــانــي مـــن نــقــص فـــي إمــــــــدادات الــطــاقــة، وتُــعــدّ وسـيـلـة مـسـتـدامـة لتوفير مـيـاه الـشـرب. ولتعزيز كـفـاءة هــذه التقنية، اختبر باحثون في جامعة «غوجارات التكنولوجية» في الهند، فاعلية بعض التحسينات على «جهاز التقطير الـشـمـسـي»، الــتــي زادت مــن إنــتــاج كـمـيـة المـيـاه العذبة بصورة ملحوظة تحت ظـروف مناخية مختلفة. وأوضح الباحثون أن «جهاز التقطير الــشــمــســي» المــــدعــــوم بــمــجــمــوعــة مـــن الأنــابــيــب الـــزجـــاجـــيـــة مــــزدوجــــة الـــــجـــــدران حـــقّـــق تـحـسـنـا كـبـيـراً فــي إنـتـاجـيـة المــيــاه وتـوفـيـراً فــي الـطـاقـة، مـا يجعله حــاً واعـــداً لتوفير مـيـاه الـشـرب في المــنــاطــق الـقـاحـلـة، وفـــق الـنـتـائـج المــنــشــورة في Solar« من دورية 2024 ) سبتمبر (أيلول 15 عدد .»Energy ويتميّز «جهاز التقطير الشمسي» الجديد بتصميم فــعّــال يـمـتـصّ حــــرارة الـشـمـس بشكل أكـثـر كــفــاءة؛ إذ يحتوي على أنـابـيـب زجاجية مـــزدوجـــة الـــجـــدران مــع فــــراغ بــ الـــجـــدران لمنع فقدان الـحـرارة، ويسخن الأنبوب الداخلي الماء المالح، ما يؤدي إلى تبخره. ويـــرتـــفـــع الـــبـــخـــار الـــنـــاتـــج ويـــتـــكـــثّـــف عـلـى سطح زجاجي بـارد نسبيا، ما يحوله إلـى ماء نقي يـجـري جمعه لاستخدامه مياها للشرب. ويُسهم هـذا التصميم في زيــادة كفاءة تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة، ما يؤدي إلى إنتاج كميات أكبر من المياه العذبة مقارنة بالأنظمة التقليدية. كما يتميّز النظام بقدرته على تقليل فقدان الـحـرارة، ما يعزّز فاعليته ويجعله حلً مثاليا لتحلية المياه في المناطق التي تعاني من نقص المياه. دراساتحالة وأجـرى الباحثون دراسـات حالة لاختبار النظام الجديد في مواقع شبه قاحلة ونائية من ولاية غوجارات في الهند، لإثبات مدى جدواه وكفاءته في ظروف العالم الحقيقي. وأظهرت النتائج أن هذه الأنظمة يمكن أن توفّر تكلفة إنتاج المياه للمجتمعات المحلية؛ إذ لتر) من 1000( تصبح تكلفة تحلية المتر المكعب دولار أميركي. 4.4 المياه نحو وأوضـــحـــت الــــدراســــة أن الــنــظــام الـجـديـد في 25.4 أظهر زيـــادة فـي الإنتاجية تصل إلــى في 31.05 المائة، وكفاءة طاقة أعلى تصل إلى المـــائـــة، مــقــارنــة بـأنـظـمـة «الـتـقـطـيـر الـشـمـسـي» التقليدية غير المُحسنة. وأظـــــهـــــرت نـــتـــائـــج أنـــظـــمـــة تــحــلــيــة المـــيـــاه بــالــطــاقــة الــشــمــســيــة الـــجـــديـــدة أنـــهـــا تــنــتــج ما لـتـراً مــن مـيـاه الــشــرب يـومـيـا، وهـو 16 و 7 بــ لــتــرات التي 7 إلـــى 4 مــا يــتــجــاوز بـشـكـل كـبـيـر يجري إنتاجها عادة بوساطة أجهزة التقطير الشمسية التقليدية. ويرى أستاذ كيمياء المياه بـ«مركز بحوث الصحراء» في مصر الدكتور محمد السيد عبد الفتاح، أن التحسينات التي أُجريت على طريقة التبخير والتكثيف التقليدية ركـــزت بـصـورة أســـاســـيـــة، وفــــق نــتــائــج الــــدراســــة، عــلــى زيــــادة الـكـفـاءة وتقليل الـفـاقـد مــن الـــحـــرارة. وأضـــاف لـــــ«الــــشــــرق الأوســــــــط» أن هـــــذه الـــفـــكـــرة جـــيـــدة، وتناسب بشكل أكبر الأماكن النائية التي تفتقر إلـى مصدر للكهرباء أو مياه عذبة، وبالتالي يمكنها توفير مياه الشرب لسكان تلك المناطق. لـكـنـه فـــي الـــوقـــت ذاتــــه أشــــار إلــــى أن هــذه الـطـريـقـة تـعـانـي مـــن بـعـضجـــوانـــب الـقـصـور، أبــــرزهــــا أن كـــمـــيـــات المــــيــــاه المُـــنـــتـــجـــة بــوســاطــة هــــذا الــنــظــام تُـــعـــدّ قـلـيـلـة نـسـبـيـا، وتـــائـــم فقط الاستخدام الأســري المحدود لمياه الشرب، كما أنـهـا تـحـتـاج إلـــى مـسـاحـات كـبـيـرة مــن الألـــواح الشمسية لإنتاج كميات وفيرة من المياه. وحـــــول تـكـلـفـة إنـــتـــاج المــــيــــاه، نـــــوّه بـأنـهـا دولار أميركي لكل متر مكعب، 4.4 تبلغ نحو ما يجعلها مرتفعة مقارنة بطريقة «التناضح الـعـكـسـي» التقليدية، الأكــثــر انــتــشــاراً، الـتـي لا تــتــعــدى تـكـلـفـة تـحـلـيـة المــتــر المــكــعــب مـــن المــيــاه فـيـهـا نـحـو دولار أمــيــركــي واحـــــد، لـكـن طريقة «التناضح العكسي» تحتاج إلى الكهرباء لكي تـعـمـل، عـلـى عـكـس الـطـريـقـة الــتــي استخدمها الفريق، والتي لها بُعد استراتيجي واجتماعي لتوفير مـيـاه الــشــرب لـ مـاكـن الـنـائـيـة الـتـي لا تـتـوافـر بـهـا مــصــادر كـهـربـاء أو مـيـاه صالحة للشرب. القاهرة: محمد السيد علي تمهد للاستفادة مجدداً من طاقة الرياح البحرية سفنشحن عاملة بالطائرات الورقية تعتبر سفينة الـشـحـن الـنـمـوذجـيـة، في الـعـادة، ضخمة الحجم، إذ يبلغ طول قـــــدم، أو ما 1300 الأكـــبـــر مـنـهـا أكـــثـــر مـــن يـقـرب مــن طـــول خمسة مجمعات سكنية في منطقة مانهاتن الأميركية. لكن شركة ألمــــانــــيــــة نـــاشـــئـــة تــــدعــــى «كـــــارغـــــو كـــايـــت» تـتـجـه فـــي الاتـــجـــاه المـعـاكـس: CargoKite حـــيـــث يــمــكــن أن يـــكـــون طـــــول بـــعـــض «الــســفــن مرات. 10 المصغرة» الخاصة بها أقصر بنحو سفينة مسيّرة بطاقة الرياح يـــحـــتـــوي الــتــصــمــيــم، الــــــذي لا يــــــزال قـيـد التطوير، على اختلف رئيسي آخر. فبدلاً من الاعــتــمــاد عـلـى وقــــود الـــديـــزل، يـسـتـخـدم طاقة الـــريـــاح. حـيـث تـرفـع طــائــرة ورقــيــة كـبـيـرة إلـى قــدم فــوق السفينة، وتقوم 1000 ارتــفــاع نحو بسحب السفينة عبر الماء. تــقــول إمـيـلـي بـيـنـدر، المـؤسـسـة المـشـاركـة والرئيسة التنفيذية للشركة الناشئة ومقرها مــيــونــيــخ: «مــــع الــســفــن الـــتـــي تــعــمــل بــالــوقــود الأحفوري، فإن أفضل طريقة لتقليل التكاليف هي بناء سفن أكبر حجما. إلا أن لدينا تقنية لم تعد تعمل بالوقود الأحفوري، وهـذا يكسر نــــمــــوذج الـــتـــكـــلـــفـــة. لـــديـــنـــا وحـــــــدة اقـــتـــصـــاديـــة مختلفة تماما». فــــي الــــوقــــت الـــحـــالـــي، يـــعـــد الــــوقــــود أكــبــر بند من بنود المصروفات التشغيلية لشركات الــشــحــن. ومـــن خـــال اســتــخــدام طــاقــة الـــريـــاح، تتوقع شركة «كارغو كايت» خفض التكاليف بـــمـــا يـــكـــفـــي «لأن نــــبــــرر تـــكـــلـــفـــة بــــنــــاء الــســفــن عـــلـــى نـــحـــو أكـــبـــر مــــع الـــحـــفـــاظ عـــلـــى الـــجـــدوى الاقتصادية»، كما تقول السيدة بيندر. يمكن أن يــــــؤدي وجــــــود ســفــيــنــة شـــحـــن أصـــغـــر إلـــى تسريع عمليات التسليم وزيادة المرونة. قد تطلب شركة -تحتاج إلى شحن الأثاث أو الأجـــهـــزة الإلـكـتـرونـيـة أو المـــابـــس- حـاويـة واحدة فقط، على سبيل المثال، أو حتى أقل من حمولة الحاوية. مــن وجـهـة نـظـر شـركـة مـثـل «إيـكـيـا»، فـــإن الـسـفـيـنـة الـضـخـمـة لـيـسـت ضـــروريـــة. فمع السفينة الصغيرة، من الممكن دخول الموانئ غير المجهزة لاستقبالسفن الشحن الكبيرة، ما يجعل من الممكن تجنب التأخير الناجم عنحركة الشحن الكثيفة. كما يمكن للسفن الصغيرة أيضا الاستجابة بشكل أكثر مرونة للعملء الذين يرغبون في إجراء عمليات تسليم في اللحظة الأخيرة. تصاميم بطائرات ورقية كـيـف يـعـمـل الـتـصـمـيـم الــعــامــل بـالـطـائـرة الورقية؟ تستفيد الطائرة الورقية من الرياح عالية الارتفاع التي تكون أكثر ثباتا وقوة مـــن الـــريـــاح الـقـريـبـة مـــن الــســطــح. والـنـهـج الأسـاسـي مشابه لطائرة ورقـيـة تُستخدم في ركوب الأمواج، ولكن على نطاق أكبر. ورأى المؤسس المشارك للشركة ماركوس بـــيـــشـــوف -الـــــــذي هــــو مـــهـــنـــدس وراكـــــــب أمـــــواج بــالــطــائــرة الـــورقـــيـــة بــنــفــســه- تــصــامــيــم أخـــرى أضــــافــــت طـــــائـــــرات ورقــــيــــة إلـــــى ســـفـــن الــشــحــن الحالية. ولكن على متن سفينة حالية، والتي لم يتم تحسينها لاستخدام طاقة الـريـاح، من الممكن فقط إحداث فرق صغير في الانبعاثات. وتــقــول بـيـنـدر إن بـيـشـوف بـــدأ يـفـكـر، مـــاذا لو صممتُ سفينة باستخدام طائرة ورقية بدلاً من الطريقة الأخرى. يـحـتـوي التصميم الـجـديـد عـلـى أجنحة مُزعنفة بالأسفل تساعد في رفع الهيكل، مثل قارب السباق، لتقليل السحب. وعندما لا تهب الرياح، يمكن للسفينة استخدام محرك الديزل كاحتياطي. لكن الخطة النهائية هي استخدام بـطـاريـة مدمجة يمكن شحنها بـالـريـاح التي تلتقطها الطائرة الورقية. يـــتـــتـــبـــع بــــرنــــامــــج الــــشــــركــــة بـــيـــانـــات الـطـقـس، ويـسـتـخـدم الـــذكـــاء الاصـطـنـاعـي لـحـسـاب المـــســـار الأمـــثـــل بــاســتــمــرار، بـنـاء على سرعة واتجاه الرياح ومسار السفن الأخرى. في النهاية، يمكن للسفن أن تسافر بشكل مستقل، رغم أنه امتثالاً للوائح الحالية، سوف تبدأ الشركة بطواقم على متنها. نجاح الاختبارات وقــد بنت الشركة الناشئة قـاربـا صغيراً لاختباره العام الماضي، ما أثبت نجاح المفهوم الأســـاســـي. وتــتــعــاون شــركــة شـحـن الآن في مجال البحث والتطوير، إذ أعلنت الشركة هذا الصيف عن شراكتها مع شركة «لومار لابس»، الذراع الاستثمارية لشركة الشحن البريطانية «لـومـار»، لمواصلة تطوير التصميم. وتخطط شركة «كارغو كايت» العام المقبل لبناء نموذج أولــي جديد لاختبار قــدرة السفينة على حمل البضائع على متنها. تـــتـــوقـــع شــــركــــة «كــــــارغــــــو كـــــايـــــت» صـنـع نسختين من التصميم. يمكن للنموذج الأصغر قـــدمـــا، أن 130 «مـــيـــكـــرو شـــيـــب»، بـــطـــول نــحــو حاوية شحن. ويعني الحجم والوزن 16 يحمل الصغيران أن الأجنحة المزعنفة يمكن أن ترفع السفينة بالكامل حتى تتمكن من السفر بشكل أسرع بكثير من سفينة الشحن النموذجية. لكن الشركة تخطط للبدء بنسخة أكبر، قـدمـا أو ضـعـف طـولـهـا. ومـــن خـال 260 نـحـو حـمـل المــزيــد مــن الـبـضـائـع، يمكنها المـسـاعـدة في تقليل التكاليف قبل أن تنتقل الشركة إلى الاستقلل الذاتي التام. * مجلة «فاست كومباني» ـ خدمات «تريبيون ميديا» * واشنطن: أديل بيترز النصالكامل على الموقع الإلكتروني