علماء يحددون دلالات كيماوية للبدانة في عينات بول

للحد من الإصابة بأمراض مثل السرطان والسكتة الدماغية والقلب

علماء يحددون دلالات كيماوية للبدانة في عينات بول
TT

علماء يحددون دلالات كيماوية للبدانة في عينات بول

علماء يحددون دلالات كيماوية للبدانة في عينات بول

حدد علماء دلالات كيماوية في البول مرتبطة بكتلة الجسم، قدمت خيوطا بشأن السبب في أن الأشخاص الذين يعانون من البدانة هم أكثر احتمالا للإصابة بأمراض مثل السرطان والسكتة الدماغية والبول السكري وأمراض القلب. وقال العلماء إن هذه النتائج قد تساعد الباحثين أيضا في تحديد الأشخاص الذين لديهم «خصائص التمثيل الغذائي» للبدانة، لكنهم لا يعانون من الإفراط في الوزن، بينما يشيرون إلى أنه قد يتم التوصل إلى طرق لمنع الإصابة بالبدانة والأمراض الأخرى المتعلقة بالتمثيل الغذائي.
ووفقا لبيانات منظمة الصحة العالمية، فإن 13 في المائة من البالغين في أنحاء العالم كانوا يعانون من البدانة في عام 2014. وكان نحو 42 مليون طفل دون سن الخامسة يعانون من الإفراط في الوزن أو البدانة في عام 2013.
ويحتوي البول على مواد كيماوية مختلفة تعرف باسم «نواتج التمثيل الغذائي» تأتي من مجموعة من عمليات الكيمياء الحيوية في الجسم.
وبفضل التقنيات التي يمكن من خلالها تحليل محتوى التمثيل الغذائي لعينة بول، يمكن للعلماء استخراج كثير من المعلومات التي تعكس التكوين الجيني للشخص ونمط حياته.
وفي هذه الدراسة التي نشرت في دورية «ساينس ترانسليشونال مديسين»، قاد العلماء فريقا في «إمبريال كوليدج لندن» حلل عينات بول من أكثر من 2000 متطوع في الولايات المتحدة وبريطانيا. ووجدوا 29 ناتجا مختلفا للتمثيل الغذائي ترتبط مستوياتها بمؤشر كتلة جسم الشخص.
وقال الباحثون إن بعض نواتج التمثيل الغذائي هذه تنتجها بكتريا تعيش في القناة الهضمية فيما يسلط الضوء على الدور المهم المحتمل الذي تلعبه في البدانة.
وقال بول إليوت، الباحث في قسم علم الأوبئة والإحصاء الحيوية في «إمبريال كوليدج لندن» الذي شارك في رئاسة الدراسة: «تشير نتائجنا إلى أنماط دلالات التمثيل الغذائي في البول المرتبطة بالبدانة».
وقال: «من المحتمل أن تحدد الأشخاص الذين لا يعانون من البدانة الذين لهم مثل هذه الأنماط في البيانات الخاصة للبول. هؤلاء الناس قد يصبحون عرضة للإصابة بالبدانة وأمراض التمثيل الغذائي وقد يستفيدون من تدخلات وقائية معدة خصيصا للفرد».



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».