رقعة جلد قابلة للارتداء لقياس ضغط الدم وضربات القلب والسكر

الرقعة الجلدية ناعمة ومطاطة (أ.ب)
الرقعة الجلدية ناعمة ومطاطة (أ.ب)
TT

رقعة جلد قابلة للارتداء لقياس ضغط الدم وضربات القلب والسكر

الرقعة الجلدية ناعمة ومطاطة (أ.ب)
الرقعة الجلدية ناعمة ومطاطة (أ.ب)

ابتكر العلماء رقعة جلدية ناعمة ومطاطة يمكن ارتداؤها على الرقبة لتتبع ضغط الدم ومعدل ضربات القلب باستمرار ويمكنها أيضًا قياس مستوى الجلوكوز لدى مرتديها بالإضافة إلى القدرة على قياس مستوى «لاكتات الدم» أو الكحول أو الكافيين، حسب صحيفة (ميترو) اللندنية. يقول الخبراء إنه أول جهاز يمكن ارتداؤه يراقب إشارات القلب والأوعية الدموية والمستويات البيوكيميائية المتعددة في جسم الإنسان في وقت واحد. قد يكون مثل هذا الجهاز مفيدًا للأفراد الذين يتعاملون مع ارتفاع ضغط الدم ومرض السكري والأكثر عرضة للإصابة بفيروس كورونا الخطير.
ووفقًا للدراسة المنشورة في مجلة «ناتشوريال بيميدكال انجنيرنغ»، فإنه يمكن أيضًا استخدامه للكشف عن بداية تعفن الدم الذي يصاحبه انخفاض مفاجئ في ضغط الدم وارتفاع سريع في مستوى «اللاكتات».
وأفاد الباحثون بأن الرقعة الواحدة التي يمكنها القيام بكل تلك المهام لديها القدرة على تقديم البديل المناسب للمرضى في وحدات العناية المركزة، بما في ذلك الرضع في وحدة العناية المركزة لحديثي الولادة الذين يحتاجون إلى مراقبة مستمرة لضغط الدم والعلامات الحيوية الأخرى. تتضمن هذه الإجراءات حاليًا إدخال قسطرات عميقة داخل شرايين المرضى وتوصيل المرضى بشاشات عديدة في المستشفى.
وفي هذا الصدد، قال جوزيف وانج، أستاذ الهندسة النانوية في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو والمؤلف المشارك للدراسة، «الجديد هنا هو أننا نأخذ مستشعرات مختلفة تمامًا وندمجها معًا على منصة صغيرة بحجم طابع البريد. ويمكننا جمع الكثير من المعلومات باستخدام هذا الجهاز القابل للارتداء والقيام بذلك بطريقة غير جراحية ودون التسبب في إزعاج أو تغيير للنشاط اليومي».
وذكر المؤلف المشارك للدراسة، البروفسور شنغ شو في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو أن «كل جهاز استشعار يقدم صورة منفصلة عن تغيير فيزيائي أو كيميائي. ومن خلال دمجها جميعًا في رقعة واحدة يمكن ارتداؤها، فإنه من الممكن تجميع تلك الصور المختلفة معًا للحصول على نظرة عامة أكثر شمولاً لما يحدث في أجسامنا.



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».