الروبوتات تساعد ذوي الاحتياجات الخاصة

تقدم برامج للصم وتحليلات بيانية للمعانين من عُسر القراءة

روبوت «جيبو» يتفاعل مع الأطفال المصابين بالتوحد
روبوت «جيبو» يتفاعل مع الأطفال المصابين بالتوحد
TT

الروبوتات تساعد ذوي الاحتياجات الخاصة

روبوت «جيبو» يتفاعل مع الأطفال المصابين بالتوحد
روبوت «جيبو» يتفاعل مع الأطفال المصابين بالتوحد

تخيل معنا روبوتات تساعد في تعليم المهارات الاجتماعية للأطفال المتوحدين؛ وبرنامجا إلكترونيا للترجمة يقدم للطلاب الصم تجربة أكثر تفاعلية وانسيابية؛ وتحليلا بيانيا لتحديد الوسائل الفعالة في تعريف أولئك الذين يعانون من عسر القراءة بالمعلومات.
أدوات ذكية
تهدف هذه الأدوات المعززة بالذكاء الصناعي إلى إيجاد طرائق أفضل لرصد وتعليم ومساعدة الأشخاص الذين يعانون من صعوبات تعليمية. وقد وصل بعض هذه الأدوات إلى الصفوف المدرسية، بينما لا تزال أخرى في مرحلة البحث.
تستطيع الروبوتات الاجتماعية المصممة للتفاعل مع البشر، تعليم المهارات الاجتماعية والتعليمية للطلاب ذوي الأوضاع الخاصة كالمصابين بقصور الانتباه وفرط الحركة، واعتلالات السمع، ومتلازمة داون، والتوحد.
يعكس العدد الهائل للأطفال المصابين بطيف التوحد اليوم الحاجة الملحة لتلبية متطلبات هؤلاء الأطفال، إذ تشير أرقام مراكز مكافحة الأمراض والوقاية منها إلى أن واحدا من كل 54 طفلا مصاب بالتوحد.
يميل هؤلاء الطلاب إلى التجاوب مع الروبوتات «بطريقة لا يتجاوبون بها مع الدمى المتحركة أو الحيوانات الأليفة أو غيرها من الوسائل التي جربناها»، كما يشرح براين سكاسيلاتي، أستاذ علوم الكومبيوتر والعلوم الإدراكية والهندسة الميكانيكية في جامعة يال.
ويرجح سكاسيلاتي أن هذا التفاعل الناجح يعود إلى كون الروبوتات تشبه البشر ولا تصدر أحكاماً. تأتي هذه الروبوتات بتصميمات متنوعة على شكل فتى صغير، وآلة مستوحاة من أفلام الخيال العلمي، ورجل ثلج فروي، وتحمل أسماء محببة كـ«كاسبار» و«ناو»، و«زينو».
أجرى سكاسيلاتي وزملاؤه أخيراً دراسة شارك فيها روبوت اسمه «جيبو» يبدو كمصباح مكتبي صغير برأس دائري يتحرك في جميع الاتجاهات، ودائرة بيضاء مضيئة وشاشة تعمل باللمس في مكان الوجه. عمل الروبوت يومياً لمدة شهر كامل مع 12 طفلاً والأشخاص المسؤولين عن العناية بهم. اعتمد «جيبو» سلوك التحديق الاجتماعي الذي يشمل مهارات كالتواصل بالعين والانتباه المشترك، وقدم التقييم والمشورة في ست ألعاب تفاعلية شغلت على شاشات.

أدوات جديدة تساعد المعانين من عسر القراءة على فهم النصوص

من جهته، قال سكاسيلاتي إن «مهمة الروبوت كانت تعديل صعوبة اللعبة بما يتناسب مع أداء الطفل. لم نرد أبداً أن نشجع الأطفال على الاستجابة للروبوت فحسب، لأن هذا الأمر لا يفيدهم بشيء. نريد أن نمكنهم من التفاعل مع الناس بشكل حقيقي»، أي أن الفكرة من استخدام الروبوت في الدراسة لم تكن حلوله مكان المعلم أو الشخص الموكل بالعناية بالطفل.
وجد الباحثون أيضاً أن الروبوتات تساعد في تحسين المهارات التعليمية والاجتماعية، ولكنهم يحتاجون للمزيد من الدراسات لمعرفة كيف يمكنهم تحقيق استمرارية هذه التغييرات وترجمتها في العالم الحقيقي.
ما هو الدور الذي يلعبه الذكاء الصناعي في هذا المجال؟ التقنية تتقدم، وكذلك البحث في كيفية تشكل الإدراك، وكيفية فهم الناس لمشاعر وأفكار بعضهم البعض، ومكونات الذكاء العاطفي. يمكن ترجمة هذه المفاهيم إلى خوارزميات تتيح للروبوت تفسير الكلام والحركات والإشارات اللفظية وغير اللفظية، بالإضافة إلى التعلم من النتائج.
تستخدم الروبوتات اليوم بشكل أساسي في الأبحاث والدراسات، إلا أن سوقاً ناشئة برزت لاستهداف الصفوف التعليمية والأفراد. منذ بداية عام 2021، تبيع شركة «لوكس إي.آي». ومقرها لوكسمبورغ، روبوت ودود الشكل اسمه «كيو.تي. روبوت» مصمم للتعامل مع الأطفال المصابين بالتوحد وللاستخدام من قبل الأهل، ويعمل حالياً باللغتين الإنجليزية والفرنسية فقط.
تقول عايدة نازاري، الشريك المؤسس لـ«بوكس إي.آي.»، أن الأطفال المصابين بالتوحد يتفاعلون يومياً مع الروبوت لمدة تتراوح بين 10 دقائق وساعة تحدد وفقاً للسن ودرجة الدعم التي يحتاجونها. باعت الشركة بضع مئات من «كيو.تي. روبوت» في الولايات المتحدة ومعظمها ذهب للعائلات. في المقابل، تشعر عائلات كثيرة أن الروبوت الاجتماعي باهظ جداً في هذه المرحلة، إذ يصل سعر «كيو.تي. روبوت» إلى 2000 دولار بالإضافة إلى اشتراك شهري بقيمة 129 دولارا في البرنامج الذي يشغله وخدمات الدعم.
يستخدم الذكاء الصناعي اليوم أيضاً بطريقة أبسط لمساعدة أولئك الذين يعيشون مع التوحد بواسطة الألعاب الإلكترونية. طورت مايثيلي كوندا، أستاذة مساعدة في علوم الكومبيوتر في جامعة فاندربيلت، بالتعاون مع زملائها لعبة فيديو اسمها «فيلم دتكتيف» ستجرب للمرة الأولى في الربيع.
تشرح كوندا أن «الكثيرين من المصابين بالتوحد يتمتعون بتفكير بصري متفوق ولكنهم يواجهون صعوبة في النشاط الاجتماعية».
تواصل سمعي بصري
بدوره، يشهد استخدام الذكاء الصناعي لتحسين الموصلية السمعية والبصرية تطوراً سريعاً وملحوظاً.
وقد عمل المعهد الفني الوطني للصم، واحد من تسع كليات في معهد روشيستر للتقنية، مع شركة مايكروسوفت لتخصيص تقنيات ومنصات بشكل يتيح لها شرح الصفوف للطلاب الصم أو الذين يعانون من مشاكل في السمع. تضم هذه الصفوف مترجمين للغة الإشارة وكتاب اختزال إلا أنها بحاجة للمزيد من المساعدة.
كشفت ويندي دانيلز، المصابة بالصمم وعضو قسم البحث في المعهد، أن مهندسي مايكروسوفت عمدوا إلى «تعليم» تقنية «مايكروسوفت ترانزليتور» (مترجم مايكروسوفت) مصطلحات خاصة تستخدم في الصفوف، بالإضافة إلى تعابير خاصة بالجامعة كأسماء بعض المباني والأشخاص بهدف تلبية أهداف المعهد.
وفي التعليم الخاص أيضاً، يستخدم الذكاء الصناعي لرصد الأنماط في كميات هائلة من البيانات لتحسين عملية تحديد الأشخاص الذين يعانون من إعاقات وتعريفها.
لنأخذ عسر القراءة على سبيل المثال: يواجه الأشخاص الذين يعانون من هذه الحالة صعوبات في القراءة لأنهم يعجزون عن ربط الأحرف والكلمات التي يرونها بالأصوات التي تمثلها. وكانت 47 ولاية أميركية قد فرضت عام 2020 إخضاع الطلاب لفحص عسر القراءة مع بداية مرحلة التعليم الابتدائي. ولكن المشكلة هي غياب أداة مصممة خصيصاً لإجراء هذا الفحص، فضلاً عن كثرة الأخطاء أو حتى الفشل التام في تشخيص عسر القراءة.
يشير باتريك كينيدي، باحث مساعد في مركز التعليم والتعلم التابع لجامعة أوريغون، إلى أن الأداة التقييمية الأكثر شيوعاً لتشخيص عسر القراءة هي اختبار المؤشرات الديناميكية لمهارات القراءة والكتابة المبكرة (DIBELS) ويخضع له الطلاب بين مرحلة الحضانة والصف الثالث لتقييم مهاراتهم القرائية الشاملة. يشدد كينيدي على أن هذا الاختبار لم يصمم لرصد عسر القراءة ولكنه «يستخدم لقلة الأدوات الأخرى».
يخطط الأخير وزملاؤه للتعاون مع 48 مدرسة ابتدائية في الولايات المتحدة لإخضاع 4800 طفل من الحضانة وحتى الصف الثالث لاختبار المؤشرات الديناميكية لمهارات القراءة والكتابة المبكرة.
* خدمة «نيويورك تايمز»



«تقنيات جينومية» لفهم أعمق لسرطان الجلد العدواني

الصورة لحالة من سرطان الخلايا القاعدية... أحد أنواع سرطان الجلد
الصورة لحالة من سرطان الخلايا القاعدية... أحد أنواع سرطان الجلد
TT

«تقنيات جينومية» لفهم أعمق لسرطان الجلد العدواني

الصورة لحالة من سرطان الخلايا القاعدية... أحد أنواع سرطان الجلد
الصورة لحالة من سرطان الخلايا القاعدية... أحد أنواع سرطان الجلد

في دراسة حديثة بجامعة كالغاري الكندية، استخدم الباحثون تقنيات جينومية متقدمة لفهم أعمق لـ«قرحة مارجولين»، وهو نوع نادر وشديد العدوانية من سرطان الجلد يظهر في الجروح المزمنة.

وغالباً ما تتكون «قرحة مارجولين» بسبب الندوب الناتجة عن الحروق الشديدة، كما أن خطر الإصابة بها يزداد مع تقدم العمر عند وجود جرح مزمن. ولذا؛ فقد تساعد معرفة المزيد حول التفاعلات الخلوية في الجرح على إيجاد علاجات منقذة للحياة.

خرائط جينية وتفاعلات خلوية للأورام

وقد أجرى فريق البحث تحليلاً دقيقاً خليةً بخلية لفهم أفضل لكيفية نمو أورام «قرحة مارجولين (MU) Marjolin's ulcer»، ثم رسموا خرائط دقيقة للتعبير الجيني والتفاعلات الخلوية داخل الورم، وذلك باستخدام كل من «تسلسل الحمض النووي الريبي أحادي الخلية (RNA)» و«النسخ المكاني (spatial transcriptomics)»، وهو طريقة لتحديد أنواع الخلايا تُمكّن من رسم خرائط النسخ بدقةِ خليةٍ واحدة أو قريبة من خلية واحدة.

ومن خلال هذا المنظور المحسن، تمكن الباحثون من تتبع كيفية تغيير نوع فرعي صغير من «خلايا الجلد الكيراتينية (keratinocytes)» - وهي النوع الأساسي من الخلايا الموجودة في البشرة، وهي الطبقة الخارجية من الجلد لدى البشر، وتشكل 90 في المائة من خلايا البشرة الجلدية - وظيفته للبدء في التصرف مثل نوع من الخلايا الداعمة أي «الخلايا الليفية» التي تخلق الظروف التي تشجع الخلايا السرطانية على النمو.

و«الخلايا الليفية (fibroblast)» هي نوع من الخلايا البيولوجية تنتج الإطار الهيكلي للأنسجة الحيوانية وتلعب دوراً حاسماً في التئام الجروح.

«قرحة مارجولين»

من المعروف أن نسبة تصل إلى اثنين في المائة من آفات ندبات الحروق المزمنة يمكن أن تتحول إلى أورام خبيثة. وتوصف «قرحة مارجولين» بالتنكس الخبيث العدواني في أي جرح مزمن، ولا يمكن تشخيصها بسهولة، مع معدل وفيات بنسبة 21 في المائة.

وقد أظهرت دراسات متعددة أنه يمكن الوقاية من القرحة من خلال المراقبة المبكرة للجروح، والتقييم في الوقت المناسب لأي تغيرات في الجرح عن طريق الخزعات. ومن الضروري أن يكون مقدمو الرعاية للجروح على دراية بعلامات وأعراض التنكس الخبيث في الجروح المزمنة، وهذا بدوره سيسمح بتشخيص أسرع والتدخل قبل انتشاره، مما يحسن نتائج المرضى.

تغيير وظيفي لخلايا الجلد

وكما يبدو، فإن «الخلايا الكيراتينية السرطانية» تخضع لـ«تغيير وظيفي»؛ حيث تتحول من دورها الأصلي بصفتها «خلايا جلدية خارجية»، إلى تبني خصائص جديدة تشبه «الخلايا الليفية الجلدية» وهي الخلايا الداعمة الموجودة في عمق الجلد. وكما يوضح سارثاك سينها، الباحث في كلية الطب البيطري بجامعة كالغاري والمؤلف الرئيسي للدراسة، التي نُشرت بمجلة «Journal of Investigative Dermatolog» في 9 أغسطس (آب) 2024، فإن هذا التحول يسمح أيضاً لـ«الخلايا الكيراتينية السرطانية» ببدء إنتاج نوع من النسيج الغشائي يتكون من جزيئات كبيرة ومعادن خارج الخلية توفر الدعم الهيكلي والكيميائي الحيوي للخلايا المحيطة التي تشبه تلك الموجودة في الجلد النامي.

ويعمل هذا النسيج الجديد بشكل أساسي مثل التربة الخصبة، مما يخلق البيئة المثالية للخلايا السرطانية مثلها مثل البذور التي تتجذر وتنمو بقوة وتنتشر إلى الهياكل القريبة، حيث إن هذا التفاعل بين «البذرة» و«التربة» هو الذي قد يدفع بالسلوك الغازي للورم. وقد تلعب هذه العملية دوراً ليس فقط في «قرحة مارجولين»، ولكن أيضاً في سرطانات الجلد الأخرى، مما يساهم في نتائج سيئة للمرضى.

علاجات واعدة

يقول الدكتور فينسنت غابرييل، المدير الطبي لـ«مركز علاج الحروق» التابع لمؤسسة الإطفاء في كالغاري والمؤلف المشارك في الدراسة، إن معرفة كيفية بدء هذه الأورام و«تفاقمها» قد تساعد أيضاً في تحديد العلاجات المحتملة لمحاولة منع الورم من الانتشار.

ويضيف أن هذه الدراسة تحدد الفرص لاستهداف العملية التي تؤدي إلى «سرطان مارجولين» نفسه، فقد يحد الجمع بين الاستئصال الجراحي والتدخل الطبي من تأثير هذه الأورام العدوانية. وقد تتيح العلاجات الناجحة إنقاذ أولئك الذين قد يكونون عرضة بشكل كبير لهذه السرطانات، خصوصاً أن تشخيص «قرحة مارجولين» قد يكون صعباً؛ لأن خزعة الجرح قد لا تكشف عن جميع الخلايا السرطانية بسبب عدم تجانسها داخل الجرح.

حقائق

21 في المائة

معدل الوفيات بسبب التنكُّس الخبيث العدواني الناجم عن «قرحة مارجولين» في الجروح المزمنة