تطوير ضمادة كهربائية تساعد في التئام الجروح بسرعة مذهلة

فريق جامعة ويسكنسون ماديسون الأميركية طوّر الابتكار
فريق جامعة ويسكنسون ماديسون الأميركية طوّر الابتكار
TT

تطوير ضمادة كهربائية تساعد في التئام الجروح بسرعة مذهلة

فريق جامعة ويسكنسون ماديسون الأميركية طوّر الابتكار
فريق جامعة ويسكنسون ماديسون الأميركية طوّر الابتكار

استطاع الباحثون أخيرا تطوير ضمادة طبية جديدة ورخيصة الثمن، يمكنها أن تساعد في التئام الجروح بسرعة مثيرة للدهشة.
وتعتمد الضمادة التي ابتكرها فريق من الولايات المتحدة من جامعة «ويسكنسون ماديسون» الأميركية على توليد الكهرباء اعتمادا على حركة الجسم البشري وتوظيفها في إعطاء نبضات كهربائية من خلال الضمادة على موضع الجرح. وأثبتت التجارب أن الضمادات الجديدة خفضت زمن التئام الجروح إلى ثلاثة أيام فقط، مقابل أسبوعين في حالة استخدام وسائل العلاج التقليدية.
ونقل الموقع الإلكتروني «ساينس ديلي» المتخصص في الأبحاث العلمية والتكنولوجيا عن الباحث تشودونغ وانغ، أستاذ علم المواد والهندسة بجامعة «ويسكنسون ماديسون»، قوله: «لقد اندهشنا من سرعة معدل اندمال الجرح، لقد كنا نتوقع أن تؤدي الضمادة بالفعل إلى تحسين التعافي، ولكننا لم نكن نتوقع أن يكون بمثل هذا المعدل»، كما أوردت وكالة الأنباء الألمانية أمس. وأثبتت الدراسات العلمية منذ عقود أن الكهرباء يمكنها أن تساعد في التئام جروح الجلد، ولكن معظم الأجهزة التي تستخدم في توليد الكهرباء من أجل هذا الغرض كبيرة الحجم وتحتاج إلى توصيلات معقدة، ما يؤدي إلى صعوبة في استخدامها في الحياة اليومية. ويقول الباحث وانغ إن التقنية الجديدة هي بنفس سهولة استخدام الضمادات الطبية التقليدية.
وأوضح أن الضمادات الجديدة تحتوي على أقطاب كهربائية متصلة بوحدات توليد متناهية الصغر تثبت حول صدر المريض بواسطة شريط طبي. ويتم توليد الكهرباء اعتمادا على حركة القفص الصدري أثناء عملية التنفس، وتستخدم هذه الكهرباء في توجيه نبضات ضعيفة إلى موضع الجرح.
ويقول وانغ: «تتشابه طبيعة هذه النبضات مع الطريقة التي يستخدمها الجسم في توليد مجال كهربائي داخلي»، مؤكدا أن هذه التقنية لا تسبب أي أضرار لأعضاء الجسم السليمة بعكس الأجهزة الطبية الأخرى التي تستخدم تيارا كهربائيا قويا.



الذكاء الصناعي يقرأ الأفكار وينصّها

فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
TT

الذكاء الصناعي يقرأ الأفكار وينصّها

فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)
فك تشفير إعادة بناء الكلام باستخدام بيانات مسح الرنين المغناطيسي (جامعة تكساس)

طُوّر جهاز فك ترميز يعتمد على الذكاء الصناعي، قادر على ترجمة نشاط الدماغ إلى نص متدفق باستمرار، في اختراق يتيح قراءة أفكار المرء بطريقة غير جراحية، وذلك للمرة الأولى على الإطلاق، حسب صحيفة «الغارديان» البريطانية.
وبمقدور جهاز فك الترميز إعادة بناء الكلام بمستوى هائل من الدقة، أثناء استماع الأشخاص لقصة ما - أو حتى تخيلها في صمت - وذلك بالاعتماد فقط على مسح البيانات بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي فقط.
وجدير بالذكر أن أنظمة فك ترميز اللغة السابقة استلزمت عمليات زراعة جراحية. ويثير هذا التطور الأخير إمكانية ابتكار سبل جديدة لاستعادة القدرة على الكلام لدى المرضى الذين يجابهون صعوبة بالغة في التواصل، جراء تعرضهم لسكتة دماغية أو مرض العصبون الحركي.
في هذا الصدد، قال الدكتور ألكسندر هوث، عالم الأعصاب الذي تولى قيادة العمل داخل جامعة تكساس في أوستن: «شعرنا بالصدمة نوعاً ما؛ لأنه أبلى بلاءً حسناً. عكفت على العمل على هذا الأمر طيلة 15 عاماً... لذلك كان الأمر صادماً ومثيراً عندما نجح أخيراً».
ويذكر أنه من المثير في هذا الإنجاز أنه يتغلب على قيود أساسية مرتبطة بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، وترتبط بحقيقة أنه بينما يمكن لهذه التكنولوجيا تعيين نشاط الدماغ إلى موقع معين بدقة عالية على نحو مذهل، يبقى هناك تأخير زمني كجزء أصيل من العملية، ما يجعل تتبع النشاط في الوقت الفعلي في حكم المستحيل.
ويقع هذا التأخير لأن فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي تقيس استجابة تدفق الدم لنشاط الدماغ، والتي تبلغ ذروتها وتعود إلى خط الأساس خلال قرابة 10 ثوانٍ، الأمر الذي يعني أنه حتى أقوى جهاز فحص لا يمكنه تقديم أداء أفضل من ذلك.
وتسبب هذا القيد الصعب في إعاقة القدرة على تفسير نشاط الدماغ استجابة للكلام الطبيعي؛ لأنه يقدم «مزيجاً من المعلومات» منتشراً عبر بضع ثوانٍ.
ورغم ذلك، نجحت نماذج اللغة الكبيرة - المقصود هنا نمط الذكاء الصناعي الذي يوجه «تشات جي بي تي» - في طرح سبل جديدة. وتتمتع هذه النماذج بالقدرة على تمثيل المعنى الدلالي للكلمات بالأرقام، الأمر الذي يسمح للعلماء بالنظر في أي من أنماط النشاط العصبي تتوافق مع سلاسل كلمات تحمل معنى معيناً، بدلاً من محاولة قراءة النشاط كلمة بكلمة.
وجاءت عملية التعلم مكثفة؛ إذ طُلب من ثلاثة متطوعين الاستلقاء داخل جهاز ماسح ضوئي لمدة 16 ساعة لكل منهم، والاستماع إلى مدونات صوتية. وجرى تدريب وحدة فك الترميز على مطابقة نشاط الدماغ للمعنى باستخدام نموذج لغة كبير أطلق عليه «جي بي تي - 1»، الذي يعتبر سلف «تشات جي بي تي».