الطعام الأميركي يغير «الميكروبيوم المعوي» للمهاجرين الجدد

«أمركة الغذاء» تتسبب بزيادة احتمالات السمنة وأمراض القلب

الطعام الأميركي يغير «الميكروبيوم المعوي» للمهاجرين الجدد
TT

الطعام الأميركي يغير «الميكروبيوم المعوي» للمهاجرين الجدد

الطعام الأميركي يغير «الميكروبيوم المعوي» للمهاجرين الجدد

ستعود الهجرة إلى الولايات المتحدة بكثير من الفوائد على آلاف الأفغان الذين فرّوا من بلادهم في أعقاب استيلاء «حركة طالبان» على السلطة.
هناك فرق كبير آخر ستحدثه الهجرة، وهو أقل وضوحاً وانتشاراً، لكنه ليس أقل أهمية، فالهجرة ستغيّر تكوين «ميكروبيوم» أمعاء المهاجرين بطريقة تضعهم على طريق الإصابة بأمراض مزمنة شأن ملايين الأميركيين. فهؤلاء المهاجرون سيصبحون أكثر عرضة للإصابة بأمراض التمثيل الغذائي، والسمنة، ومرض التهاب الأمعاء، والاضطرابات النفسية، مثل الاكتئاب والقلق واضطرابات التنكس العصبي، مثل الزهايمر وباركنسون.
ميكروبيوم المهاجرين
أظهرت الدراسات التي أجريت على مدار العامين الماضيين أن الهجرة إلى الولايات المتحدة مصحوبة دوماً بتغييرات هائلة في ميكروبيوم الأمعاء gut microbiome، ولا سيما التغييرات في تركيبته وبنيته، مع تأثيرات بعيدة المدى. وقد وثّق الباحثون فقدان التنوع البكتيري، ومحو سلالات كاملة من الجراثيم (ولا سيما التي تنتمي إلى فصيلة بريفوتيلا Prevotella genus)، وفقدان أدائه المهام، بما في ذلك القدرة على معالجة الكربوهيدرات والألياف بشكل كامل.
علاوة على ذلك، تبدأ التغييرات فور وصول المهاجرين إلى الولايات المتحدة؛ حيث تشير الدراسات التي أجريت على الحيوانات إلى أن تناول نسبة عالية من البروتين المشتق من الحيوانات، مقارنة بالكربوهيدرات، يمكن أن تغير الميكروبيوم في يوم واحد، ما يضع جرثومة بريفوتيلا على طريق الانقراض. ويُعتقد أن التغييرات، ولا سيما فقدان التنوع البكتيري، هي المسؤولة عن معدلات السمنة المتزايدة التي لوحظت بشكل لافت للنظر في المهاجرين الأميركيين على مدى العقود الكثيرة الماضية، وهي الفترة التي تحوّل فيها النظام الغذائي الأميركي بشدة إلى الأطعمة المصنعة، واللحوم الحمراء عالية الدهون، بعيداً عن الأطعمة الغنية بالألياف المليئة بالكربوهيدرات المعقدة، والمعروفة أيضاً باسم الكربوهيدرات التي يمكن للجراثيم (MACs) الوصول إليها. ويشبه بعض العلماء فقدان الأنواع الميكروبية بأنه تهديد للصحة لا يقل تأثيراً عن خطر تغير المناخ.
إن «أمركة الميكروبيوم» لا تعكس فقط ارتفاع الأطعمة فائقة التجهيز، بل تعكس أيضاً تحولاً في النسبة بين الأطعمة الحيوانية والأغذية النباتية. ومثل هذه التحولات في النظام الغذائي لها تأثيرات متتالية وتعمل على تغيير النظام البيئي الميكروبي بأكمله لتجعله أقل تقبلاً لمجموعات كاملة من البكتيريا المفيدة.
الأمعاء والدماغ
على مدى العشرين عاماً الماضية، أثبتت الأدلة أن مثل هذه التغييرات الديناميكية في ميكروبيوتا الأمعاء يمكن أن تغير بشكل كبير فسيولوجيا الدماغ وسلوكه. فبينما اعتقد العلماء ذات مرة أن الإدراك لا ينظمه إلا الجهاز العصبي المركزي، فقد أظهر عقدان من البحث المكثف أن البكتيريا الموجودة في الجهاز الهضمي تؤثر بالإيجاب على الوظيفة الإدراكية كما قد تؤدي إلى خلل وظيفي.
لبكتيريا الأمعاء تأثيرات مباشرة وغير مباشرة على وظائف الدماغ، وفي النهاية على السلوك من خلال كثير من الآليات المعقدة؛ حيث تنتج الميكروبات، وتطلق نواتج الأيض والجزيئات الأخرى، التي تدخل الدورة الدموية وتؤثر على العمليات الجسدية القريبة والبعيدة. وبعض المواد الميكروبية، مثل مادة «التربتوفان» المؤثرة على النوم و«اللبتين» المنظم للشهية، هي مواد نشطة عصبياً بشكل مباشر. والمشتقات الحيوية الأخرى للأمعاء، مثل الأحماض الدهنية قصيرة التسلسل التي يتم إطلاقها من خلال هضم الكربوهيدرات التي يمكن للجراثيم (MACs) الوصول إليها، تعمل كمركبات إشارات في الجهاز العصبي، وتؤثر في النهاية على تكوين الخلايا العصبية والمرونة العصبية. كما أنها تساعد في الحفاظ على سلامة الحاجز الدموي الدماغي.
وتؤثر المواد الأخرى التي تعتبر ناتجاً جزيئياً لبكتيريا الأمعاء على عمليات الدماغ عن طريق إفراز عوامل مناعية، يمكنها تثبيط أو تعزيز تكوين الخلايا العصبية. وتؤدي بعض المشكلات إلى حدوث خلل وظيفي في حاجز الأمعاء، وهي حالة تُعرف باسم «القناة الهضمية المتسربة»، ويُعتقد أنها تلعب دوراً في الإصابة بالتوحد. والمواد غير المصرح بها التي تتسلل عبر بطانة الأمعاء إلى مجرى الدم يمكن أن تسبب التهاباً في الجهاز العصبي المركزي، ما يساهم في حدوث الألم والصداع النصفي والاكتئاب والقلق في الوقت الحاضر، والحالات التنكسية العصبية في المستقبل.
بالإضافة إلى ذلك، تنتج بكتيريا الأمعاء مواد تعدّل بشكل كبير من نفاذية الحاجز الدموي الدماغي، وتشدد أو تخفف الوصلات بين الخلايا الواقية في الأوعية الدموية الدماغية، وتحدد ما إذا كانت المواد السامة لديها مسار واضح للتسلل إلى الدماغ أم لا. وهناك دليل على أن فقدان البكتيريا المعوية الطبيعية يزيد من نفاذية الحاجز الدموي الدماغي لتحفيز أو زيادة ترسب ما يعرف بـ«ببتيدات البروتين النشوي بيتا» في خلايا الدماغ، وهي إحدى السمات المميزة لمرض الزهايمر.
الغذاء والأمراض
تؤثر المنتجات البكتيرية الأخرى على فسيولوجيا الأوعية الدموية بالدماغ، ويرتبط نشاطها بزيادة احتمالية الإصابة بالسكتة الدماغية وتعزيز ترسب لويحات تصلب الشرايين، وهو سبب مهم للخرف. وتعمل أنواع بكتيريا الأمعاء على مادة الكولين والكارنيتين الموجودة في اللحوم الحمراء لتعطيل توازن الدهون.
إن إعادة توازن الميكروبيوم ليس ممكناً فحسب، بل من المحتمل أن يؤدي إلى تحسين كثير من جوانب الصحة طوال العمر. ويعتبر الابتعاد عن النظام الغذائي الأميركي الغني بالدهون المعالج أكثر من اللازم هو طريق بعيد المدى.
ويمكنك أن تحصل على دفعة كبيرة عن طريق استهلاك مكملات «بروبيوتيك» الغنية بالميكروبات، وكذلك الأقراص. وتظهر البيانات أن استخدام البروبيوتيك، الذي خلق الآن سوقاً بقيمة 50 مليار دولار في جميع أنحاء العالم، يرتفع بما يقرب من 8 في المائة سنوياً.
يحتوي كثير من البروبيوتيك على مجموعة من البكتيريا (مزارع مختلطة من الكائنات الحية الدقيقة)، على الرغم من أن ذلك من المحتمل أن يتغير في السنوات المقبلة حيث تظهر الدراسات بشكل متزايد أن فوائد البروبيوتيك خاصة بسلالات معينة. وقد تحمل جرعة واحدة ما يصل إلى 50 مليار وحدة لتشكيل مستعمرة كاملة. وعلى الرغم من قوتها، فإن البروبيوتيك هي الأكثر فاعلية في العمل جنباً إلى جنب مع نظام غذائي غني بالنباتات.
* «سايكولوجي توادي»
- خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

من الموسيقى إلى الرياضة... كيف يساعد «الروبوت» البشر على تجاوز «سقف الأداء»؟

علوم الروبوت اليدوي يتحكم في حركة أصابع اليدين لتعزيز أداء عازفي البيانو (معهد أبحاث علوم الكمبيوتر في شركة سوني)

من الموسيقى إلى الرياضة... كيف يساعد «الروبوت» البشر على تجاوز «سقف الأداء»؟

مع تقدم التكنولوجيا، أصبحت الروبوتات أداة فعّالة لتعزيز الأداء البشري في الكثير من المجالات، بدءاً من الفنون مثل الموسيقى، مروراً بالطب، وصولًا إلى الرياضة.

محمد السيد علي (القاهرة)
علوم تقنيات النانو في طب الأسنان:  ثورة في العناية بصحة الفم

تقنيات النانو في طب الأسنان: ثورة في العناية بصحة الفم

تُعد تقنيات النانو من أحدث الابتكارات التكنولوجية التي تُحدث ثورة في مختلف المجالات الطبية، وطب الأسنان ليس استثناءً.

د. عميد خالد عبد الحميد (الرياض)
خاص السعودية لا تواكب التكنولوجيا فقط بل تسهم في صياغة مستقبل الاتصالات عالمياً (إريكسون)

خاص رئيس «إريكسون» لـ«الشرق الأوسط»: «شبكات الاتصال في كأس العالم 2034 ستكون الأكثر تطوراً»

يقول رئيس «إريكسون» الشرق الأوسط وأفريقيا إن السعودية تقود التحول الرقمي بشبكات الجيل الخامس، فيما تستعد للسادس مع استضافتها إكسبو 2030 وكأس العالم 2034.

نسيم رمضان (الرياض)
العالم صورة من هجمات 11 سبتمبر 2001 الإرهابية في مدينة نيويورك الأميركية (رويترز)

رئيس «غوغل» السابق يحذر من «سيناريو بن لادن» للذكاء الاصطناعي

يخشى الرئيس التنفيذي السابق لشركة «غوغل» من استخدام الذكاء الاصطناعي في «سيناريو بن لادن»، أو استخدام «الدول المارقة» لهذه التقنية لـ«إيذاء الأبرياء».

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
خاص أحمد الفيفي: «انتقل 75 % من عملاء (SAP) بالسعودية إلى السحابة ومن المتوقع وصولهم إلى 95 % قريباً» (إس إيه بي)

خاص «إس إيه بي» لـ«الشرق الأوسط»: السعودية أصبحت الآن موطناً لأحد أكبر استثماراتنا عالمياً

على هامش معرض «ليب» في الرياض، تلتقي «الشرق الأوسط» مع أحمد الفيفي، كبير نواب الرئيس لمنطقة شمال الشرق الأوسط وأفريقيا لدى شركة «إس إيه بي» العالمية.

نسيم رمضان (الرياض)

من الموسيقى إلى الرياضة... كيف يساعد «الروبوت» البشر على تجاوز «سقف الأداء»؟

الروبوت اليدوي يتحكم في حركة أصابع اليدين لتعزيز أداء عازفي البيانو (معهد أبحاث علوم الكمبيوتر في شركة سوني)
الروبوت اليدوي يتحكم في حركة أصابع اليدين لتعزيز أداء عازفي البيانو (معهد أبحاث علوم الكمبيوتر في شركة سوني)
TT

من الموسيقى إلى الرياضة... كيف يساعد «الروبوت» البشر على تجاوز «سقف الأداء»؟

الروبوت اليدوي يتحكم في حركة أصابع اليدين لتعزيز أداء عازفي البيانو (معهد أبحاث علوم الكمبيوتر في شركة سوني)
الروبوت اليدوي يتحكم في حركة أصابع اليدين لتعزيز أداء عازفي البيانو (معهد أبحاث علوم الكمبيوتر في شركة سوني)

مع تقدم التكنولوجيا، أصبحت الروبوتات أداة فعّالة لتعزيز الأداء البشري في الكثير من المجالات، بدءاً من الفنون مثل الموسيقى، مروراً بالطب، وصولًا إلى الرياضة. وفي حين كانت الروبوتات تُستخدم في البداية لأغراض صناعية أو مهنية، فإنها اليوم تُسهم بشكل متزايد في تطوير القدرات البدنية والعقلية والحركية للإنسان.

ويُعد إتقان المهارات الاستثنائية سمة مميزة للخبراء، ويتطلّب ذلك تدريباً مكثفاً ومستمراً. ومع ذلك، لا يضمن التدريب دائماً تحسين الأداء بشكل مستمر؛ إذ يواجه الأفراد تحديات عند بلوغهم ما يُعرف بـ«سقف الأداء»، وهو الحد الأقصى الذي يمكن الوصول إليه في تطوير مهارة معينة. ويشير هذا المفهوم إلى مرحلة الاستقرار التي يصبح فيها تحقيق تحسينات إضافية صعباً رغم بذل الجهد والتدريب.

المهارات الحركية

برزت الروبوتات بصفتها وسيلة مبتكرة لتعزيز المهارات الحركية؛ إذ تُقدّم حلولاً غير تقليدية للتغلب على القيود المرتبطة بالتدريب المكثف، وذلك من خلال تقنيات تعتمد على المحاكاة الحركية الدقيقة.

وحديثاً، كشف باحثون في اليابان عن تقنية مبتكرة تعتمد على روبوت يدويّ يتحكم في حركة أصابع اليدين لمساعدة الموسيقيين المحترفين، خصوصاً عازفي البيانو، على تخطي «سقف الأداء».

وأوضح الباحثون أن هذا الروبوت ساعد في تحسين السرعة والتنسيق في حركات الأصابع، مما يفتح آفاقاً جديدة لتطوير الأداء الموسيقي، ونُشرت النتائج في عدد 17 يناير (كانون الثاني) الماضي، من دورية «Science Robotics».

وأُجريت التجارب بمشاركة 118 عازف بيانو محترفاً، خضعوا لتدريب منزلي لمدة أسبوعين حتى وصلت مهاراتهم إلى مستوى ثابت. بعد ذلك، خضعوا لجلسات تدريبية قصيرة مدتها 30 دقيقة باستخدام الروبوت، الذي كان يحرّك أصابعهم دون تدخل مباشر منهم.

وأظهرت النتائج تحسّناً كبيراً في سرعة حركات العازفين وتنسيقها بعد إزالة الجهاز، بل إن أيديهم غير المدربة أظهرت أيضاً تحسينات ملحوظة.

ويقول الباحث الرئيسي للدراسة بمعهد أبحاث علوم الكمبيوتر في شركة «سوني» اليابانية، الدكتور شينيتشي فورويا، إن «تأثير السقف» يشير إلى النقطة التي يصعب فيها تحسين المهارات رغم التدريب المكثف، خصوصاً للموسيقيين الخبراء.

ويضيف لـ«الشرق الأوسط» أن ذلك يحدث بسبب القيود البدنية مثل تعب العضلات أو ضعف التنسيق الحركي؛ مما يمنع تحسين المهارات الحركية مثل السرعة والبراعة، ويعوق التقدم في الأداء.

وأوضح أنه بناء على بيانات «القشرة الحركية» للدماغ المشاركة في التخطيط والتحكم، وجدنا أن هناك تغييرات في أنماط الحركة للأصابع المدرّبة لدى المشاركين؛ مما يشير إلى أن التدريب يؤدي إلى تكيّف عصبي.

ومع أن الدراسة ركزت على الموسيقيين، أشار فورويا إلى أن هذه التقنية قد تحمل إمكانات مستقبلية لتحسين المهارات الحركية الدقيقة في مجالات أخرى، ما يُبرز إمكانات الروبوتات في تقديم تقنيات تدريبية مبتكرة تتيح تجاوز حدود الأداء التقليدية، وبذلك يمكن للأفراد تجاوز مرحلة الاستقرار وتحسين أدائهم حتى في المهام التي تتطلّب حركات دقيقة ومعقدة.

تخطي الحدود الطبيعية للأداء

في هذه الأثناء، يستعين الباحثون حالياً بالروبوتات لمساعدة البشر على تخطي الحدود الطبيعية لأدائهم. ففي مجال الطب، تُستخدم الروبوتات الجراحية، مثل «دافنشي»، للمساعدة في إجراء العمليات الجراحية الدقيقة، وتحسين قدرة الأطباء على إجراء العمليات المعقدة والحد من الأخطاء البشرية.

كما يتم استخدام الروبوتات في مجال إعادة التأهيل الجسدي لمساعدة المرضى الذين يعانون من إصابات العمود الفقري، والكسور، والتشوهات الجسدية في استعادة حركتهم بعد الإصابات؛ إذ توفّر الروبوتات تدريبات متخصصة لتحسين التنسيق العضلي وزيادة القوة والمرونة. وتُستخدم الروبوتات أيضاً في تحسين الأداء البدني من خلال تدريب الرياضيين على حركات سريعة ودقيقة تتجاوز قدراتهم البدنية؛ مما يساعد في تحسين تنسيق الحركات، والسرعة، والقوة.

كما تُستخدم في بعض المجالات لتحفيز العقل وتحسين المهارات الذهنية، ففي ألعاب الذكاء مثل الشطرنج، تتحدى الروبوتات اللاعبين لتحفيزهم على تطوير استراتيجيات جديدة وتحسين مهاراتهم.

ويشير فورويا إلى أن الروبوتات توفّر للأشخاص تعرضاً حسّياً لحركات قد تكون صعبة عليهم تنفيذها طوعاً؛ مما يحفّز تغييرات في الدماغ ويحسّن القدرات الحركية. ويمكن تطبيق هذه التقنية في مجالات متعددة، مثل الرياضة، وإعادة التأهيل، والمهن التي تتطلّب مهارات متقدمة، حيث يواجه الأفراد صعوبة في تطوير مهاراتهم بعد فترة طويلة من التدريب المكثف.

وأضاف أن الروبوتات يمكن أن تكون مفيدة في التعليم والمهن التي تتطلب دقة وإتقاناً للمهارات، مثل الجراحة أو التصنيع. وفي هذه المجالات، تساعد الروبوتات الممارسين على تحسين التنسيق بين اليد والعين ببراعة. كما تتيح للعمال التدريب على الحركات الدقيقة في مهام مثل التجميع أو مراقبة الجودة، وهذا النهج يعزّز الفاعلية والكفاءة في التدريب على المهارات الحركية.