بكتيريا تواجه المضادات الحيوية بـ«النوم»

النوم وسيلة بكتيريا للهروب من المضادات الحيوية
النوم وسيلة بكتيريا للهروب من المضادات الحيوية
TT

بكتيريا تواجه المضادات الحيوية بـ«النوم»

النوم وسيلة بكتيريا للهروب من المضادات الحيوية
النوم وسيلة بكتيريا للهروب من المضادات الحيوية

تتهرب البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية من تأثيرات العلاج عن طريق تحطيمه، لكن بعض البكتيريا لديها استراتيجية أخرى للبقاء على قيد الحياة، فهي تتحمل العلاج من خلال الدخول في حالة شبيهة بالنوم تمكنها من تحمل المضادات الحيوية، وبمجرد اكتمال العلاج، تستيقظ البكتيريا وتعيد العدوى، ويمكن أن تؤدي هذه الحالة «المثبطة» إلى التهابات متكررة ويصعب علاجها.
ووصفت منظمة الصحة العالمية مقاومة المضادات الحيوية، بأنها الجائحة القادمة التي ستواجه البشرية، واصفة في مؤتمر صحافي في نوفمبر (تشرين الثاني) الماضي، مقاومة البكتريا المتنامية للمضادات الحيوية، بأنها لا تقل خطورة عن جائحة «كوفيد - 19». وتهدد بإطاحة التقدم الطبي الذي أُحرز على مدى قرن، وهي المشكلة التي حاول فريق بحثي سويسري حلها عن طريق وصف إحدى الآليات التي تستخدمها البكتريا لمقاومة المضادات الحيوية.
وخلال دراسة نشرت أول من أمس في دورية «PNAS»، اكتسب الباحثون المدعومون من مؤسسة العلوم الوطنية السويسرية، رؤى جديدة حول هذه الآلية، مما يمهد الطريق للتغلب عليها بعلاجات فعالة.
وعمل فريق البحث مع بكتيريا «مكورة عنقودية ذهبية»، التي توجد على جلد العديد من الأشخاص، وغالباً ما تسبب التهابات غازية وصعبة العلاج، وهي أحد أعضاء العائلة البكتيرية المقاومة للمضادات الحيوية، التي تضم أيضاً «الإشريكية القولونية»، و«الكيليبيسلا الرئوية»، و«العقدية الرئوية»، ثم «السالمونيلا».
وأخذ الباحثون بكتيريا «مكورة عنقودية ذهبية» من مريض مصاب، وتم زرعها في «أطباق بتري»، وهو وعاء أسطواني غير عميق، مصنوع من الزجاج أو البلاستيك، ومزود بغطاء، يستعمله علماء الأحياء لاستنبات الخلايا، كالبكتيريا والفطْريات، ثم أجرى الباحثون اختبارات إجهاد مختلفة، تشمل وجود الخلايا المناعية البشرية أو المضادات الحيوية أو البيئة الحمضية، ووجدوا أنه كلما زادت حدة ظروف الإجهاد، دخلت البكتيريا في نوع من النوم العميق الذي يزيد من فرص بقائها في بيئة معادية.
ولاحظ الباحثون أيضاً أنه بمجرد أن تصبح البيئة أكثر ملاءمة، فإن البكتيريا النائمة تعكس هذه التغييرات وتصبح معدية مرة أخرى.
يقول أنيليس زينكرناجيل، أستاذ الأمراض المعدية في جامعة زيوريخ في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة، بالتزامن مع الدراسة، «سيساهم الفهم الأفضل لهذه الآليات في تطوير علاجات جديدة ضد هذه البكتيريا، فإذا نجحنا في إعادة تنشيط نمو هذه البكتيريا، فمن المحتمل أنها لن تكون قادرة على التهرب من المضادات الحيوية».



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».