تفسير سر السمية القاتلة لذكور «عناكب الويب»

استخلاص عينات السم من عنكبوت (جامعة كوينزلاند)
استخلاص عينات السم من عنكبوت (جامعة كوينزلاند)
TT

تفسير سر السمية القاتلة لذكور «عناكب الويب»

استخلاص عينات السم من عنكبوت (جامعة كوينزلاند)
استخلاص عينات السم من عنكبوت (جامعة كوينزلاند)

كشف فريق من الباحثين في جامعة كوينزلاند الأسترالية عن سبب تطوير ذكور العناكب الأسترالية القمعية سما أكثر فتكاً من نظرائها الإناث، وأعلنوا نتائجهم أول من أمس في دورية «PNAS».
وبقيادة برايان فراي، الأستاذ المساعد في جامعة كوينزلاند، أمضى الفريق البحثي 20 عاماً في التحقيق في (دلتا هيكساتوكسين)، وهي ببتيدات (سلسلة أحماض أمينية) السم التي تجعله خطيراً للغاية.
ويقول الدكتور فراي في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة كوينزلاند بالتزامن مع نشر الدراسة: «العناكب القمعية الأسترالية مشهورة بتسببها في وفيات بشرية بهذه المجموعة الخاصة من السموم، حيث إن لها تأثيرات سمية عصبية قاتلة».
وحيرت هذه السموم العلماء سبب كونها مميتة جداً للإنسان، ولم يتمكنوا من فهم سبب حدوث معظم الوفيات البشرية بسبب عناكب الذكور، والتي يبدو أنها تحتوي على سم أكثر فتكاً من الإناث.
وباستخدام التحليل الجزيئي للسم، قرر الدكتور فراي وفريقه إلقاء نظرة فاحصة، ورغم أنه تم وصف 35 نوعاً من العناكب الأسترالية القمعية سابقاً، فقد تم تحليل ثمانية أنواع فقط من سم (دلتا هيكساتوكسين) الخاص بخمسة أنواع.
ضاعف الدكتور فراي وفريقه البيانات ثلاث مرات تقريبا، حيث حددوا 22 نوعا جديداً من سم 10 أنواع، مما ساعدهم في الحصول على المزيد من البيانات التي مكنتهم من رسم صورة أكثر وضوحاً، وكشف عن قصة تطورية مثيرة للاهتمام بشكل لا يصدق، وقصة تم افتراضها، لكنهم نجحوا في إثباتها.
ويقول: «لقد تطورت هذه السموم في الأصل لقتل الحشرات مثل الصراصير والذباب، ولكن، عندما تنضج ذكور العناكب الأسترالية جنسياً، فإنها تترك جحرها وتتجول لمسافات طويلة بحثاً عن الإناث، وأثناء هذه الرحلة بدأت هذه العناكب الذكورية في مواجهة الحيوانات المفترسة الفقارية الخطيرة، مثل (الفأر الجرابي)».
ويضيف: «تظهر بياناتنا أن الانتقاء الطبيعي يمارس الضغط اللازم لتحويل السم الخاص بحشرة إلى سم دفاعي خاص بالفقاريات، ولسوء حظنا، فإن البشر من أنواع الفقاريات التي قد يهاجمها العنكبوت».
ومع الفهم التطوري الكبير لسم «دلتا هيكساتوكسين» الخاص بالعناكب الأسترالية، يسعى الدكتور فراي وفريقه الآن إلى استخدام هذه المعرفة الجديدة.
ويقول: «نأمل أن يمنحنا هذا البحث فهما أفضل لما يفعله السم بالضبط بجسم الإنسان، لتصميم استراتيجيات علاجية قائمة على الأدلة».



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».