اكتشاف بروتين يتحكم في آلية حركة خلايا الجسم لتماثل حركة «متسلقي الجبال»

باحثون يأملون في استخدامه لمنع انتشار السرطان

اكتشاف بروتين يتحكم في آلية حركة خلايا الجسم لتماثل حركة «متسلقي الجبال»
TT

اكتشاف بروتين يتحكم في آلية حركة خلايا الجسم لتماثل حركة «متسلقي الجبال»

اكتشاف بروتين يتحكم في آلية حركة خلايا الجسم لتماثل حركة «متسلقي الجبال»

مثل متسلقي الجبال الذين يمسكون بأحد الصخور ويستخدمون القدم الخلفية للانطلاق إلى الأمام، تبين أن خلايا الجسم التي تتحرك عبر الأنسجة تستخدم نفس الطريقة.
وخلال الدراسة التي نشرت في العدد الأخير من دورية «Science Signaling» (الثلاثاء 30 أبريل (نيسان))، توصل باحثون من جامعة كونيتيكت الأميركية إلى أن بروتين يدعى «إنتغرين» هو الذي يتحكم في تلك الآلية، فعندما تتحرك الخلية إلى الأمام تطلق خلفها هذا البروتين الذي يدخل إلى داخل الخلية نفسها ويساعدها على المضي قدماً إلى الأمام.
وتوصل الباحثون إلى أن السرطانات عندما تنفصل عن الورم الرئيسي تحتاج إلى هذا النوع من الحركة للزحف عبر بقية الجسم، ووجدوا أنها تحتاج للقيام بهذه المهمة إلى وسيلة النقل وهي بروتين «الإنتغرين»، ومن ثم فإن تعطيل تلك الوسيلة يمكن أن يكون طريقة لمنع انتشار السرطان.
واختبر الفريق البحثي الدور الذي يقوم به بروتين آخر يدعى «CD13» في تنظيم تلك الحركة، حيث وجدوا خلال دراسة أجريت في المختبر على نوعين من خلايا ليفية خاصة بفئران التجارب، أن الخلايا التي احتوت على بروتين «الإنتغرين» كانت قادرة على الحركة، بينما تلك التي احتوت على البروتين CD13 لم تتمكن من التحرك على الإطلاق.
وقام الباحثون بعد ذلك بصبغة نواة الخليتين باللون الأزرق وبروتين «الإنتغرين» على سطحهما باللون الأخضر، وسحبت الخلايا الليفية التي لا تحتوي على بروتين ««CD13كل ما لديها من الإنتغرين إلى الداخل، وبعد نحو ساعتين عاد الإنتغرين إلى الظهور على السطح مره أخرى، بينما قامت الخلايا الليفية المضغوطة ببروتين CD13 بسحب جميع الإنتغرين إلى الداخل، لكنه لم يظهر مرة أخرى على السطح، وأعادوا التجربة ذاتها مع خلايا سرطان عنق الرحم البشرية وحصلوا على نفس النتيجة.
وتقول ليندا شابيرو، الباحث الرئيسي بالدراسة في تقرير نشره موقع الجامعة أول من أمس: «ما بدا لنا هو أن بروتين (CD13) يعمل كمنظم، حيث يجمع (الإنتغرين) المعاد تدويره حديثاً والبروتينات الضرورية الأخرى في غشاء الخلية، لذا فهو جاهز لتقديمه عندما تحتاج الخلية إلى التحرك، وبدون وجوده يدخل الإنتغرين إلى الداخل ولا يعود».
وتضيف: «نحن بحاجة لمزيد من الأبحاث قبل أن نقرر استخدام بروتين (CD13) في تجارب أكثر تقدماً كأداة لوقف انتشار السرطانات».



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».