رقائق حيوية تساعد على تشخيص السرطان وعلاجه

رقائق حيوية تساعد  على تشخيص السرطان وعلاجه
TT

رقائق حيوية تساعد على تشخيص السرطان وعلاجه

رقائق حيوية تساعد  على تشخيص السرطان وعلاجه

ابتكر باحثون في جامعة كاليفورنيا إرفين بالولايات المتحدة رقاقة إلكترونية حيوية جديدة من أجل دراسة مشكلة عدم تجانس الخلايا السرطانية بهدف الحد من قدرتها على مقاومة الوسائل العلاجية المختلفة. وأفادت الدورية العلمية «أدفانسد بيوسيستمز» بأنّ فريق الباحثين في مجالات الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسب والطب الحيوي في الجامعة طوروا الرقاقة الجديدة عبر علوم الذكاء الصناعي وأبحاث السوائل والجزيئات متناهية الصغر وصنّعوها بواسطة تقنيات الطباعة المجسمة، بحيث يمكن استخدامها في فحص الأورام السرطانية المختلفة والتمييز بينها وبين الأنسجة السليمة على المستوى الخلوي داخل الجسم. حسبما ذكرت وكالة الأنباء الألمانية.
ونقل الموقع الإلكتروني «ساينس ديلي» المتخصص في التكنولوجيا عن الباحث كوشال جوشي المتخصص في مجال الهندسة الطبية الحيوية قوله إنّ «عدم التجانس على مستوى الخلايا داخل الأورام السرطانية يمكن أن يؤدي إلى مقاومة سبل العلاج، بدرجات متفاوتة حسب كل مريض»، مضيفاً أنّ التقنية الجديدة تتيح إمكانية علاج هذه المشكلة عن طريق التصنيف الدقيق للخلايا السرطانية داخل العينة الواحدة».
ويؤكد فريق الدراسة أنّ «تحليل الخلايا السرطانية ينطوي على أهمية كبيرة لتحديد أنواع السرطان لكل مريض، وكذلك دراسة عدم التجانس الخلوي، كما يسمح بإمكانية معرفة تطور السرطان وتوفير وسائل علاجية أكثر كفاءة».
وصنع الفريق البحثي جهازاً لاختبار النموذج الأولي من الرقاقة الجديدة، حيث يجري وضع عينات الخلايا المراد دراستها داخل قنوات تحتوي على سوائل معينة، مع تثبيت أقطاب كهربائية لمراقبة الخصائص الكهربائية للخلايا المريضة مقارنة بالخلايا السليمة للمريض من ثمّ تحليلها بواسطة الرقاقة الإلكترونية.



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».