بناء دماغ ديناصور يكشف عن طعامه وخفة حركته

بناء دماغ الديناصور «ثيكودونتوسورس» كشف الكثير من أسراره
بناء دماغ الديناصور «ثيكودونتوسورس» كشف الكثير من أسراره
TT

بناء دماغ ديناصور يكشف عن طعامه وخفة حركته

بناء دماغ الديناصور «ثيكودونتوسورس» كشف الكثير من أسراره
بناء دماغ الديناصور «ثيكودونتوسورس» كشف الكثير من أسراره

قدمت إعادة البناء الرائدة لدماغ ينتمي إلى أحد أوائل الديناصورات التي جابت الأرض، والمعروفة باسم «ثيكودونتوسورس»، تفسيراً جديداً لنظامها الغذائي المحتمل وقدرتها على التحرك بسرعة.
واستخدم البحث، الذي قادته جامعة بريستول البريطانية، ونشر أمس في دورية «علم الحيوان» التي تصدرها «الجمعية اللينيانية اللندنية»، تقنيات التصوير المتقدمة والنمذجة ثلاثية الأبعاد لإعادة بناء دماغ الديناصور، المعروف باسم «ديناصور بريستول» رقمياً.
ووجد علماء الحفريات أن «ثيكودونتوسورس» قد أكل اللحوم، على عكس أقاربه العملاقة ذات العنق الطويل بما في ذلك «ديبلودوكس» و«برونتوسوروس»، التي تتغذى فقط على النباتات.
وعاش هذا الديناصور في أواخر العصر الترياسي منذ نحو 205 ملايين سنة، وكان بحجم كلب كبير، ورغم اكتشاف حفرياته في القرن التاسع عشر، وكثير منها محفوظ بعناية في جامعة بريستول، لم يتمكن العلماء إلّا مؤخراً جداً من استخدام برامج التصوير المقطعي المحوسب، لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد ساهمت في تحديد التفاصيل التشريحية حول دماغه وأذنه الداخلية التي لم تكن موجودة من قبل في الحفرية.
ورغم أنّ الدّماغ الفعلي قد اختفى منذ فترة طويلة، فإن البرامج التي استخدمها الباحثون سمحت لهم بإعادة تكوين شكل الدماغ والأذن الداخلية عبر أبعاد التجاويف التي خلفتها، وقارنوه بالديناصورات الأخرى، وحددوا السمات المشتركة التي تخص «ثيكودونتوسورس».
ويقول أنطونيو باليل، المؤلف الرئيسي للدراسة في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة بريستول، بالتزامن مع نشرها «أظهر قالب دماغه تفاصيل الفصوص المفلطحة، الموجودة في الجزء الخلفي من الدماغ، التي تعتبر مهمة لتحقيق التوازن، ويشير حجمها الكبير إلى أن (ثيكودونتوسورس) كان ذا قدمين، ويرتبط هذا الهيكل أيضاً بالتحكم في التوازن وحركات العين والرقبة، مما يشير إلى أنّه كان رشيقاً نسبيّاً ويمكنه الحفاظ على نظرته المستقرة أثناء التحرك بسرعة».
ويضيف باليل، أن «أجزاء الدماغ المرتبطة بالحفاظ على ثبات الرأس والعينين والنظرة الثابتة أثناء الحركة قد طُوّرت جيداً، وقد يعني هذا أيضاً أن (ثيكودونتوسورس) يمكن أن يصطاد فريسة في بعض الأحيان».
وبالإضافة إلى ذلك أيضاً، تمكن الباحثون من إعادة بناء الأذنين الداخلية، مما سمح لهم بتقدير مدى جودة السمع مقارنة بالديناصورات الأخرى، وكان تردد سمعه مرتفعاً نسبياً، مما يشير إلى نوع من التعقيد الاجتماعي، وهو القدرة على التعرف على الصرير المتنوع من الحيوانات المختلفة.
ويقول الدكتور مايك بينتون، المؤلف المشارك في الدراسة: «إنه لأمر رائع أن نرى كيف تسمح لنا التقنيات الجديدة بمعرفة المزيد عن كيفية معيشة هذا الديناصور الصغير منذ أكثر من 200 مليون سنة».



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».