نجاح إعادة نمو ساق ضفدع يمنح أملاً للبشر

ضفدع أفريقي (الفريق البحثي)
ضفدع أفريقي (الفريق البحثي)
TT

نجاح إعادة نمو ساق ضفدع يمنح أملاً للبشر

ضفدع أفريقي (الفريق البحثي)
ضفدع أفريقي (الفريق البحثي)

بالنسبة لملايين المرضى الذين فقدوا أطرافهم لأسباب تتراوح بين مرض السكري إلى الصدمات، فإن إمكانية استعادة الوظيفة من خلال التجديد الطبيعي لا تزال بعيدة المنال، وتظل إعادة نمو الساقين والذراعين من اختصاص حيوان السمندر والأبطال الخارقين.
لكن في دراسة نُشرت أول من أمس في مجلة «ساينس أدفانسيس»، اقترب باحثون من جامعتي تافتس وهارفارد بأميركا، خطوة من تحقيق هدف الطب التجديدي، وذلك بعد نجاحهم في إعادة نمو ساق ضفدع مفقودة.
والضفادع البالغة، لا تستطيع بطبيعة الحال تجديد أطرافها، غير أن الباحثين تمكنوا من إعادة نمو الساق المفقودة باستخدام مزيج من خمسة عقاقير تم وضعها في قبة مفاعل حيوي من السيليكون يمكن ارتداؤه، لإغلاق الجذع لمدة 24 ساعة فقط بعد فقدان الأطراف، ويبدأ هذا العلاج القصير بعد فترة 18 شهراً في إعادة النمو للساق الوظيفية.
وتمتلك العديد من الكائنات القدرة على التجدد الكامل لبعض الأطراف على الأقل، بما في ذلك السمندل ونجم البحر وسرطان البحر والسحالي، ويمكن تقطيع الديدان المفلطحة إلى قطع، حيث تعيد كل قطعة بناء كائن حي بأكمله، والبشر قادرون على إغلاق الجروح بنمو أنسجة جديدة، وتتمتع أكبادنا بقدرة ملحوظة تشبه الدودة المفلطحة تقريباً على التجدد إلى الحجم الكامل بعد خسارة بنسبة 50 في المائة.
لكن فقدان أحد الأطراف الكبيرة والمعقدة من الناحية الهيكلية - الذراع أو الساق - لا يمكن تعويضه بأي عملية طبيعية، وفي الواقع، نحن نميل إلى تغطية الإصابات الكبيرة بكتلة غير متبلورة من النسيج الندبي، مما يحميها من المزيد من فقدان الدم والعدوى ويمنع المزيد من النمو.
وأطلق باحثو جامعة تافتس عملية التجدد في الضفادع الأفريقية المخلبية من خلال تغليف الجرح بغطاء سيليكون، يسمونه (BioDome)، والذي يحتوي على هلام بروتين حريري محمل بكوكتيل مكون من خمسة أدوية.
وحقق كل دواء غرضاً مختلفاً، بما في ذلك الحد من الالتهاب، وتثبيط إنتاج الكولاجين الذي قد يؤدي إلى التندب، وتشجيع النمو الجديد للألياف العصبية والأوعية الدموية والعضلات، وساعد ذلك على عملية التجدد.



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».