«الدببة المائية» والقطن إلى محطة الفضاء الدولية

تجربة نبات القطن التي ستجرى  في محطة الفضاء الدولية (ناسا)
تجربة نبات القطن التي ستجرى في محطة الفضاء الدولية (ناسا)
TT

«الدببة المائية» والقطن إلى محطة الفضاء الدولية

تجربة نبات القطن التي ستجرى  في محطة الفضاء الدولية (ناسا)
تجربة نبات القطن التي ستجرى في محطة الفضاء الدولية (ناسا)

تنطلق من مركز كيندي للفضاء، التابع لوكالة الفضاء الأميركية (ناسا) في ولاية فلوريدا الأميركية، رحلة الإمداد رقم 22 من شركة تقنيات استكشاف الفضاء، المعروفة تجارياً باسم «سبيس إكس»، والمقرر لها غداً الخميس، التي تستهدف إرسال مكونات ذات أغراض بحثية إلى محطة الفضاء الدولية، في مقدمتها «الدببة المائية» ونبات القطن.
والدببة المائية كائنات صغيرة تعرف أيضاً باسم «بطيئات المشية»، وهي لا فقاريات مجهرية تعيش في أكثر البيئات تطرفاً وقسوة، وهذا يجعلها كائناً نموذجياً لدراسة البقاء البيولوجي في ظل الظروف القاسية على الأرض وفي الفضاء.
ويقول توماس بوثبي، الباحث الرئيس في هذه التجربة في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لـ«ناسا»، أول من أمس، «يمكن أن تكون رحلات الفضاء بيئة مليئة بالتحديات حقاً للكائنات الحية، بما في ذلك البشر، الذين تطوروا وفقاً للظروف على الأرض، وأحد الأشياء التي نحرص حقاً على القيام بها هو فهم كيفية بقاء بطيئات المشية وتكاثرها في هذه البيئات، وما إذا كان بإمكاننا تعلم أي شيء عن الحيل التي يستخدمونها وتكييفها لحماية رواد الفضاء».
وطور الباحثون طرقاً لقياس مدى تأثير الظروف البيئية المختلفة على التعبير الجيني في بطيئات المشية، وتهدف التجربة الجديدة إلى تحديد الجينات المشاركة في التكيف والبقاء في البيئات عالية الإجهاد، كما يوضح بوثبي.
وإلى جانب هذه التجربة، فإن هناك تجربة أخرى تهدف إلى دراسة أسباب تكوين بعض رواد الفضاء لحصوات على الكلى أثناء رحلتهم إلى محطة الفضاء الدولية، مما قد يؤثر على صحتهم ونجاح المهمة.
وتمد رحلة الإمداد رقم 22 محطة الفضاء الدولية بنموذج خلية كلية ثلاثية الأبعاد لدراسة آثار الجاذبية الصغرى على تكوين البلورات الدقيقة التي يمكن أن تؤدي إلى حصوات الكلى، حيث يمكن أن يكشف هذا التحقيق عن المسارات الحرجة لتطور أمراض الكلى، مما قد يؤدي إلى علاجات ومنع حصوات الكلى لرواد الفضاء.
وإلى جانب الأبحاث التي تستهدف تحسين حياة رواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية، هناك تجربة ثالثة تستهدف تحسين اقتصاديات المزارعين على الأرض، وهي تلك المتعلقة بنبات القطن.
وتُظهر نباتات القطن التي تفرط في التعبير عن جين معين مقاومة متزايدة للضغوط، مثل الجفاف، وتنتج ألياف قطن أكثر بنسبة 20 في المائة من النباتات التي لا تتمتع بهذه الخاصية في ظل ظروف إجهاد معينة.
ورُبطت مقاومة الإجهاد مبدئياً بوجود نظام جذر مُحسَن يمكنه الاستفادة من حجم أكبر من التربة للحصول على المياه والمغذيات.
وخلال التجربة سيُزرع القطن المحسن في محطة الفضاء الدولية، وهو ما يساعد في تحسين فهم أنظمة جذور القطن والتعبير الجيني المرتبط بها، ويمكن أن يساعد في تطوير نباتات قطن أكثر قوة وتقليل استخدام المياه ومبيدات الآفات.



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».