10 اختراقات علمية وتقنية باهرة

وسائل للتنبؤ الجيني ومدن ذكية وترجمة آنية لمختلف اللغات

10 اختراقات علمية وتقنية باهرة
TT

10 اختراقات علمية وتقنية باهرة

10 اختراقات علمية وتقنية باهرة

ما المنجزات العلمية والتقنية التي يتوقع لها العلماء والمصممون نجاحات باهرة؟
وقد قدمت مجلة «تكنولوجي ريفيو» الصادرة عن معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لائحة تضمّ أفضل 10 ابتكارات شهدها هذا العام وتستمر في تحقيق النجاح، وسيكون لها تأثير عالمي كبير على المدى البعيد على المستهلكين.
ومن بين تلك الابتكارات تقنيات متوافرة حالياً في الأسواق، وأخرى لا تزال في المختبر ولم تخرج إلى العلن بعد. ولكنّ الانضمام لهذه اللائحة يعتمد على أمرين ثابتين اثنين: أولاً، على التقنية أن تكون جديدة كلياً، وثانياً، يجب أن تحدث فرقا كبيرا في أسلوب حياة المستهلكين يمتدّ لسنوات كثيرة قادمة.

التنبؤ الجيني

> التنبؤ الجيني: دراسات جينية كبيرة تتيح للعلماء أن يتنبأوا بالأمراض الشائعة والخصائص البشرية.
ويتمثل الاختراق في أنه بات بإمكان العلماء أن يستخدموا الجينوم الخاص بأي إنسان للتنبؤ باحتمالات إصابة الإنسان بأمراض القلب أو سرطان الثدي، أو حتى معدّل الذكاء. وأهميته تتمثل في أنه يمكن القول إنّ التنبؤات التي تعتمد على الحمض النووي هي أهمّ الإنجازات العلمية المنتظرة على صعيد الصحة، إلا أنّه قد يزيد مخاطر التمييز الجيني.
> الأجنة الصناعية: بدأ العلماء بتشكيل أجنّة عن طريق الخلايا الجذعية
والمساهمون الأساسيون هنا: جامعات كامبريدج، وميشيغان، وروكفلر. والاختراق يتمثل في صنعها من دون استخدام بيوض أو خلايا منوية، إذ نجح الباحثون في تشكيل هياكل تشبه الأجنّة عبر استخدام الخلايا الجذعية وحدها، مما قد يفتح الطريق أمام وسيلة جديدة لصناعة الحياة.
أما أهمية الاختراق فهو أن الأجنّة الصناعية تسهل على الباحثين دراسة البدايات الغامضة للحياة البشرية، إلا أنّ هذا التطوّر العلمي الجديد بدأ يثير جدالات جديدة حول أخلاقيته.
> مواد «كوانتوم ليب»: استخدم الباحثون أخيراً كومبيوتر كوانتوم لصناعة نموذج جزيئية بسيطة، وهذه البداية فقط. الاختراق: طوّرت شركة «آي بي إم». الهيكل الإلكتروني لجزيئية صغيرة الحجم عبر استخدام كومبيوتر كوانتوم بحجم سبعة كيوبت.
وهذا ما سيتيح لعلماء الكيمياء فرصة فهم الجزيئيات بتفاصيلها الدقيقة، وتصميم مزيدٍ من الأدوية الفعالة والمواد المتقدّمة لتوريد وتوزيع الطاقة.

ذكاء صناعي

> مدينة ذكية: تخطّط مختبرات «ألفابيت سايدووك» لبناء منطقة متطورة تقنياً لمراجعة كيفية بناء وإدارة المدن. ويعتزم حي في تورونتو أن يكون المكان الأول الذي يعتمد تصميما مدنيا متطوّرا بتقنية رقمية تحمل بصمة فنية.
وسوف تساهم المدن الذكية في جعل المناطق المدنية أماكن أفضل للحياة على صعيد التكلفة المعيشية، وأسلوب المعيشة، وصداقة البيئة.
> الذكاء الصناعي للجميع: توفير أدوات التعلّم الآلي عبر الخدمات السحابية من شأنه أن ينشر الذكاء الصناعي بشكل أبعد وأوسع. ويساهم الذكاء الصناعي الذي يعتمد على السحابية في تخفيض تكلفة هذه التقنية وتسهيل استخدامها.
وحالياً، ينحصر استخدام الذكاء الصناعي نسبياً ببضع شركات، ولكن بعد أن أصبح يعتمد على التقنية السحابية، لا بدّ أنه سيتوفّر على نطاق أوسع، وسيساهم في تنشيط الاقتصاد.
> مبارزة الشبكات العصبية: تتيح لاثنين من أنظمة الذكاء الصناعي أن يكتسبا مخيّلة من خلال تطبيق ألعاب القطّ والفأر على البيانات. والمساهمون الأساسيون: غوغل براين- ديب مايند- نفيديا.
ويتيح تنافس أنظمة الذكاء الصناعي مع بعضهما فرصة ابتكار صور وأصوات شديدة الواقعية، وهو أمر لم تنجح الآلات في التوصل إليه حتى اليوم.
يساهم هذا الاختراق في تطوير ما يشبه الحسّ الخيالي لدى الآلات، ويقلّص بالتالي حاجتها إلى البشر، ولكنه في المقابل، قد يحوّلها إلى أدوات ذات قوّة مخيفة للزيف الرقمي.

تطويرات واعدة

> طباعة معدنية ثلاثية الأبعاد: آلات جديدة تنتج طباعة ثلاثية الأبعاد على قطع معدنية للمرّة الأولى. وقد بات هذا الاختراق ممكنا بفضل آلات الطباعة تصنع أشياء معدنية بسرعة ومقابل القليل من المال. وتكمن أهميته في إمكانية صناعة أشياء معدنية كبيرة الحجم بحسب الطلب، مما سيحدث تحوّلاً صناعياً هاماً.
> سماعات «بابل فيش»: سماعات «غوغل بيكسل» التي تعد بترجمة آنية، على الرغم من أنّ الأداة المتوفرة حالياً سيئة جداً. أصبحت الترجمة لشبه الآنية اليوم متوفرة وبأكثر من لغة، وبسهولة استخدام كبيرة.
وأهمية الاختراق لأنه في عالم يزداد انفتاحاً على بعضه البعض، لا تزال اللغة تشكّل عائقاً أمام التواصل.
> خصوصية كاملة لاستخدام الإنترنت: أداة جديدة طوّرت خصيصاً لتعاملات الـ«بلوك تشين» (سلسلة الكتل) تتيح القيام بتحويلات رقمية دون الكشف عن أي معلومات غير تلك المطلوبة في العملية.
ويعمل علماء الكومبيوتر على ترقية أداة تشفيرية مهمتها إثبات أي معلومة دون الحاجة للكشف عن البيانات الكامنة خلف هذا الإثبات. وفي حال أردتم الكشف عن معلوماتكم الشخصية لإتمام عملية معينة عبر الإنترنت، سيكون من الأسهل عليكم أن تقوموا بذلك دون المخاطرة بخصوصيتكم أو تعريض أنفسكم لخطر سرقة الهوية.
> غاز طبيعي خال من الكربون: مقاربة هندسية جديدة خاصة بالمصانع التي تعتمد على ثاني أكسيد الكربون في عملها. إنها محطة طاقة تلتقط الكربون الصادر عن احتراق الغاز الطبيعي بفعالية وبتكلفة قليلة، تساهم في تفادي انبعاثات غازات الدفيئة.
وأهمية الاختراق: يتمّ توليد نحو 32 في المائة من الطاقة الكهربائية في الولايات المتحدة بواسطة الغاز الطبيعي، تتسبب في إنتاج 30 في المائة من انبعاثات الكربون الصادرة عن قطاع الطاقة.


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

اضطراب مفصل الفك: الأعراض والعلاج ودور الذكاء الاصطناعي

اضطراب مفصل الفك: الأعراض والعلاج ودور الذكاء الاصطناعي
TT

اضطراب مفصل الفك: الأعراض والعلاج ودور الذكاء الاصطناعي

اضطراب مفصل الفك: الأعراض والعلاج ودور الذكاء الاصطناعي

اضطراب مفصل الفك حالة طبية تؤثر في المفصل الذي يربط الفك السفلي بعظمة الجمجمة، ويمكن أن تسبب كثيراً من الأعراض المؤلمة والمزعجة.

أسباب اضطراب المفصل الصدغي الفكي

تصيب حالة «خلل المفصل الصدغي الفكي»، Temporomandibular joint dysfunction (TMJ)، نحو 25 في المائة من الأشخاص. ويعاني الرجال والنساء من هذه الأعراض بشكل متساوٍ، لكنَّ النساء هن الأكثر بحثاً عن العلاج بسبب التغيرات الهرمونية لديهن.

يُعزى أغلب هذه الحالات إلى الضغوط النفسية وصعوبة السيطرة على القلق، إذ يقوم الأفراد بطحن أسنانهم بقوة في أثناء النوم أو النهار مما يزيد من حدة الأعراض. ولكن في ملاحظاتي السريرية من خلال فحص مرضاي ما بين لندن والرياض وجدت أن 70 في المائة منهم كانوا يعانون من هذه المتلازمة ما بين عامي 2020 و2021. ولعل القلق النفسي المرتبط بجائحة كورونا كان له السبب الأكبر في الارتفاع عن المعدل المعروف عالمياً.

ما مفصل الفك؟

مفصل الفك هو المفصل الذي يربط الفك السفلي بعظمة الجمجمة، ويتيح هذا المفصل الحركة اللازمة لفتح وإغلاق الفم والمضغ. ويتكون من العظام، والعضلات والغضروف والألياف.

الأعراض الشائعة

- ألم في منطقة المفصل: يمتد ليشمل العضلات المحيطة بالمفصل وقد يغطي ثلث الوجه، مما يؤدي أحياناً إلى تشخيص خاطئ مثل ألم سن العقل أو التهاب عصب السن. وكان البروفسور مالكلوم هاريس، من جامعة لندن، قد وجد في بحثه المنشور في المجلة الطبية البريطانية عام 2010 أن 50 في المائة من حالات رفع سن العقل و60 في المائة من عمليات حشوات قنوات جذور الأسنان (المسماة حشو العصب) تكون بسبب التشخيص الخاطئ، وأن الآلام كانت بسبب هذه المتلازمة.

- صعوبة فتح الفم: نتيجة لتشنج العضلات المسؤولة عن حركة المفصل بحيث يعجز مَن يعاني من هذه المتلازمة من أكل ساندويتش.

- طقطقة عند فتح وإغلاق الفم: صوت طقطقة في المفصل عند الحركة. وقد يشكل هذا الصوت من الطقطقة إحراج صاحبه وإزعاج من حوله.

- أعراض مصاحبة: بسبب تزامن وتوافق هذه الحالة مع القلق والتوتر النفسي فقد تشمل أعراض القولون العصبي، والصداع أو الشقيقة، وآلام الظهر والرقبة، وحكّة في الجلد في بعض الحالات.

أسباب الإصابة

- إصابة مفصل الفك أو الفك في الحوادث أو خلع مفصل الفك.

- طحن (صرير أو صريف) الأسنان (Bruxism) المزمن.

- سوء الإطباق إما بسب عدم توافق الفك العلوي مع الفك السفلي وإما بسبب الفقدان المبكر للأسنان دون تعويضها.

- التهاب مفصل الفك المرضي.

- القلق النفسي.

تأثيرات ومشكلات عدم العلاج

- تلف الأسنان: بما فيه تآكل الأسنان، وكسر الحشوات والتيجان، وحركة الأسنان المستمرة.

- تفاقم أمراض اللثة: تحرك الأسنان وانحسار اللثة.

- آلام المفصل: أصوات فرقعة في المفصل، وطنين الأذن، وصعوبة في فتح أو إغلاق الفم.

- إرهاق العضلات: شد أو تشنج عضلي، وصداع مستمر، وألم خلف العينين، وآلام في الجيوب الأنفية، وآلام الرقبة والكتف.

التأثيرات التدميرية لطحن الأسنان

- تآكل المينا: يؤدي الطحن المستمر إلى تآكل المينا، الطبقة الخارجية الواقية للأسنان، مما يؤدي إلى زيادة الحساسية، وتسوس الأسنان، وحتى فقدان الأسنان. وقد يؤدي طحن الأسنان إلى كشف لُبّ وأعصاب السن مما يستدعي إجراء حشوات قنوات جذور السن (أو ما تسمى حشوات العصب).

- تشقق أو كسر الأسنان: يمكن أن تسبب القوة الزائدة تشقق الأسنان أو كسرها، مما قد يتطلب تدخلاً علاجياً باستخدام التيجان أو الجسور أو حتى قلع هذه الأسنان المكورة وزرع أسنان مكانها وهي مكلفة حالياً.

- اضطرابات مفصل الفك (TMJ): يمكن أن يؤدي الضغط على عضلات ومفاصل الفك إلى الألم واضطراب الوظيفة. وقد تم تسجيل حالات التهاب مفصل الفك المؤلم بسبب هذه الحالة أو التلف الدائم لهذا المفصل مما يؤدي إلى التدخل الجراحي لوضع مفصل صناعي.

- انحسار اللثة: يسهم طحن الأسنان في انحسار اللثة، مما يُعرِّض جذور الأسنان للتسوس والحساسية، كما أن انحسار اللثة يجعلها أكثر عُرضة للالتهاب وتدمير الأنسجة التي تربط الأسنان بعظم الفك، مما يجعلها تتخلخل ويصاب صاحبها بمرض اللثة الذي يرتبط بعدد كبير من أمراض الجسم الخطيرة.

قُرح الفم

- الإصابة بالقرحة في الشفاه واللسان: من أخطر أعراض هذه المتلازمة هو التسبب بالتقرحات، وقد تكون هذه التقرحات على شكل القروح الصغيرة والمؤلمة التي تظهر على الشفاه أو اللسان أو داخل الفم.

وهي عادةً ما تشفى تلقائياً في غضون أسابيع قليلة. لكن الخطورة أن تستمر هذه التقرحات إلى أكثر من أسابيع لعدم معالجة المتلازمة وطحن الأسنان مما يؤدي إلى ما تشبه تقرحات سرطان الفم.

- آفات تشبه السرطان: يمكن أن تسبب الإصابات بالقرحة نتيجة طحن الأسنان إلى آفات تبدو مشابهة لسرطان الفم مثل البقع البيضاء والبقع الحمراء التي قد تستمر لأسابيع، مما يستدعي فحصها لتجنب المخاطر الصحية.

هل تعاني من المتلازمة؟

تعرَّف على عوامل وجود هذه الحالة:

- مراقبة الأعراض: مثل تسطح وتآكل الأسنان، وكسر الأسنان، وحساسية مستمرة للأسنان، وآلام الأسنان دون سبب واضح.

- الكزّ والطحن: يمكن أن يكون الكزّ على الأسنان في أثناء النوم أو النهار سبباً رئيسياً للأعراض. ويمكن للشخص أن يسأل الشريك أو الأهل إذا كانوا يسمعون صوت صرير الأسنان خلال النوم.

ولكن حسب آخِر الإحصائيات فإن 67 في المائة من حالات طحن الأسنان تكون من دون صوت لصرير الأسنان.

الذكاء الاصطناعي في علاج اضطراب مفصل الفك

مع تطور التكنولوجيا، أصبح الذكاء الاصطناعي يلعب دوراً مهماً في مجال طب الأسنان وتشخيص وعلاج متلازمة اضطراب مفصل الفك. يمكن استخدام الذكاء الاصطناعي في:

- التشخيص الدقيق: استخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحليل صور الأشعة السينية والماسحات الضوئية لتحديد مشكلات المفصل بدقة وسرعة.

- تتبع التقدم العلاجي: تتبع التقدم في علاج المرضى من خلال تحليل بيانات المتابعة والتأكد من فعالية العلاجات الموصوفة.

- تخصيص خطط العلاج: بناء خطط علاج مخصصة لكل مريض بناءً على بياناته الصحية والنفسية، مما يزيد من فرص النجاح وتقليل المخاطر.

- التنبؤ بالمضاعفات: استخدام الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالمضاعفات المحتملة وتقديم الإرشادات اللازمة للتعامل معها بشكل استباقي.

- تعليم المرضى: تطوير تطبيقات وأدوات تعليمية للمرضى لمساعدتهم في فهم حالتهم وكيفية التعامل معها بشكل أفضل.

نصائح إضافية للتعامل مع المتلازمة

- تمارين الفك: يمكن أن تساعد تمارين الاسترخاء وتمارين الفك البسيطة على تقليل التوتر والشد العضلي.

- تجنُّب الأطعمة الصلبة: يفضَّل تناول الأطعمة اللينة التي لا تتطلب مضغاً قوياً لتجنب زيادة الضغط على مفصل الفك.

- التدفئة والتبريد: يمكن استخدام الحرارة أو البرودة لتخفيف الألم والتورم في منطقة المفصل.

- التدليك: تدليك العضلات المحيطة بالفك يمكن أن يساعد على تخفيف التشنج وتحسين الدورة الدموية.

- تقنيات التنفس: تعلم تقنيات التنفس العميق والاسترخاء يمكن أن يساعد في تقليل القلق والتوتر.

- لبس «الحارس الليلي» الذي يوفره طبيب الأسنان (أو المسمى العضّات) يوفر وقاية مهمة من التأثيرات المدمرة لهذه المتلازمة.

أبحاث ودراسات حديثة

أظهرت الأبحاث الحديثة أن الضغوط النفسية والصراعات العاطفية من العوامل الرئيسية التي تزيد من حدة أعراض متلازمة اضطراب مفصل الفك.

وأظهرت الدراسات أيضاً أن العلاج السلوكي المعرفي من خلال جلسات مع الإخصائية النفسية (CBT) يمكن أن يكون فعالاً في إدارة هذه الأعراض.

كيف يسهم طبيب الأسنان في العلاج؟

- تقييم شامل: يبدأ العلاج بتقييم شامل لتحديد السبب الرئيسي للمشكلة.

- في حال وجود سوء الإطباق أو فقدان عدد من الأسنان يقوِّم الطبيب سوء الإطباق ويعوِّض الأسنان المفقودة لتحقيق التوازن المريح للإطباق مما يريح مفصل الفك.

- التحويل إلى إخصائيين: في بعض الحالات، قد يكون من الضروري تحويل المريض إلى إخصائيين في جراحة الفم والفكين لإجراء عملية منظار المفصل أو التدخل الجراحي أو العلاج الطبيعي. أو الإخصائية النفسية، وفي بعض الحالات الصعبة إلى الطبيب النفسي.

- الأجهزة الفموية: يمكن استخدام أجهزة فموية مصممة خصيصاً لتخفيف الضغط عن المفصل وتحسين وظيفة الفك التي ذكرتها سابقاً مثل أجهزة «الحارس الليلي».

- في السنوات الخمس الأخيرة تم إدخال العلاج بإبر البوتكس في عضلة المضغ الرئيسية في الوجه والمسؤولة عن رفع الفك السفلي ليطبق مع الفك العلوي ويجعله أكثر ارتخاء ويمنع طحن الأسنان.