الديدان العديمة الأذن تسمع من جلدها

رسم توضيحي لكيفية استشعار الدودة للأصوات (جامعة ميتشيغان)
رسم توضيحي لكيفية استشعار الدودة للأصوات (جامعة ميتشيغان)
TT

الديدان العديمة الأذن تسمع من جلدها

رسم توضيحي لكيفية استشعار الدودة للأصوات (جامعة ميتشيغان)
رسم توضيحي لكيفية استشعار الدودة للأصوات (جامعة ميتشيغان)

أظهرت دراسة جديدة أجراها معهد علوم الحياة بجامعة ميتشيغان الأميركية، أن نوعاً من الدودة المستديرة يستخدم على نطاق واسع في الأبحاث البيولوجية يمكنه استشعار الصوت والاستجابة له، على الرغم من عدم وجود أعضاء تشبه الأذن.
وتقدم النتائج، التي تم نشرها أول من أمس في مجلة «الخلايا العصبية»، أداة بيولوجية جديدة لدراسة الآليات الجينية الكامنة وراء حاسة السمع.
ويستخدم الباحثون في مختبر شون شو في معهد علوم الحياة، ديدان «الربداء الرشيقة» لدراسة علم الأحياء الحسي لأكثر من 15 عاماً، وعندما بدأ المختبر هذا العمل، كان يُعتقد أن هذه الديدان التي يبلغ طولها ملليمتراً لها ثلاث حواس رئيسية فقط، وهي اللمس والشم والتذوق.
ولكن مختبر شون شو أثبت قبل فترة أن هذه الديدان لديها القدرة على استشعار الضوء، على الرغم من عدم وجود عيون لها، بالإضافة إلى القدرة على الشعور بوضعية الجسم أثناء الحركة «المعروفة أيضاً باسم الإحساس بالحس العميق».
ويقول شو، وهو كبير مؤلفي الدراسة في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة ميتشيغان «كان هناك حاسة أساسية واحدة مفقودة، وهي الإحساس السمعي، أو السمع، لكن السمع يختلف عن الحواس الأخرى، والتي توجد على نطاق واسع عبر الشعب الحيوانية الأخرى، فقد تم اكتشافه في الفقاريات وبعض المفصليات.، وبالتالي يُعتقد أن الغالبية العظمى من أنواع اللافقاريات غير حساسة للصوت».
ويضيف «ما أثبتناه مناقض لما هو شائع، فقد اكتشفنا أن الديدان استجابت للأصوات المحمولة جواً في نطاق 100 هرتز إلى 5 كيلوهرتز، وهو نطاق أوسع مما يمكن أن تشعر به بعض الفقاريات، وعندما تم تشغيل نغمة في هذا النطاق، ابتعدت الديدان بسرعة عن مصدر الصوت، مما يدل على أنها لا تسمع النغمة فحسب، بل تستشعر مصدرها».
وأجرى الباحثون تجارب عدة للتأكد من أن الديدان كانت تستجيب للموجات الصوتية المحمولة جواً، وأثبتوا أن ذلك يرجع لاحتوائها على نوعين من الخلايا العصبية الحسية السمعية المرتبطة بإحكام بجلد الديدان، وعندما تصطدم الموجات الصوتية بجلد الديدان، فإنها تهز الجلد.


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

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».