غياب بروتين الساعة البيولوجية يسبّب قصور القلب

علاقة بروتين الساعة البيولوجية بنشاط القلب
علاقة بروتين الساعة البيولوجية بنشاط القلب
TT

غياب بروتين الساعة البيولوجية يسبّب قصور القلب

علاقة بروتين الساعة البيولوجية بنشاط القلب
علاقة بروتين الساعة البيولوجية بنشاط القلب

توصل فريق بحثي في كلية بايلور للطب بأميركا والمؤسسات المتعاونة، إلى أهمية البروتين «Rev - erbα» في الساعة البيولوجية، وكشفوا عن أن غيابه «يؤدي إلى تطور أمراض القلب في النماذج الحيوانية، والمرضى من البشر».
وأفاد الباحثون في دراسة نُشرت أول من أمس، في مجلة «سيركيوليشن»، بأن البروتين (Rev - erbα) في خلايا عضلة القلب يتوسط إيقاعاً استقلابياً طبيعياً، ويمكّن الخلايا من تفضيل الدهون كمصدر للطاقة خلال وقت الراحة، وتؤدي إزالته إلى تعطيل هذا الإيقاع، وتقليل قدرة خلايا عضلة القلب على استخدام الدهون في وقت الراحة، ويؤدي إلى اعتلال عضلة القلب التوسعي التدريجي وفشل القلب المميت.
ويقول المؤلف المشارك الدكتور زينغ صن، من قسم الغدد الصماء والسكري والتمثيل الغذائي بكلية بايلور، في تقرير نشره موقعها الرسمي بالتزامن مع نشر الدراسة: «لقد درسنا كيف أثّر البروتين على عملية التمثيل الغذائي للقلب عن طريق دراسة خلايا عضلة القلب بالفأر، حيث وجدنا أن نقصه يؤدي إلى تلف القلب التدريجي الذي أدى إلى قصور القلب».
ولمعرفة كيف توسط (Rev - erbα) في تأثيراته، قام الفريق البحثي بتحليل التعبير الجيني والبروتيني، ووجدوا أنه يتم التعبير عنه بشكل كبير فقط خلال ساعات النوم، ويرتبط نشاطه بعملية التمثيل الغذائي للدهون والسكر.
ويقول صن: «يستجيب القلب بشكل مختلف لمصادر الطاقة المختلفة، اعتماداً على الوقت من اليوم، ففي مرحلة الراحة، وهي بالنسبة للإنسان ليلاً، وللفئران في النهار، يستخدم القلب الأحماض الدهنية التي يتم إطلاقها من الدهون كمصدر رئيسي للطاقة، وفي المرحلة النشطة، وهي خلال النهار بالنسبة للإنسان، وفي الليل بالنسبة للفئران، يتمتع القلب ببعض المقاومة للكربوهيدرات الغذائية، ووجدنا أنه من دون البروتين (Rev - erbα)، تعاني القلوب من عيوب في التمثيل الغذائي تحدّ من استخدام الأحماض الدهنية في أثناء الراحة، وهناك إفراط في استخدام السكر في المرحلة النشطة».
ويضيف: «كنا نشك في أنه عندما يتعذر على القلوب الخالية من بروتين (Rev - erbα) حرق الأحماض الدهنية بكفاءة في مرحلة الراحة، فلن يكون لديها طاقة كافية للنبض، وتتأثر عضلة القلب، وهو ما أثبتته الدراسة».



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».