«ميكروبات الكنغر» لتقليل الاحتباس الحراري؟

حل مُحتمل للتخلص من انبعاثات «ميثان الأبقار»

«ميكروبات الكنغر» لتقليل الاحتباس الحراري؟
TT

«ميكروبات الكنغر» لتقليل الاحتباس الحراري؟

«ميكروبات الكنغر» لتقليل الاحتباس الحراري؟

قد تساعد ميكروبات صغار الكنغر في توفير حل محتمل للمشكلة البيئية لغاز الميثان الناتج عن الأبقار؛ حيث وجد فريق بحثي من جامعة ولاية واشنطن الأميركية، خلال دراسة نشرت في العدد الأخير من دورية «التحفيز الحيوي والتكنولوجيا الحيوية الزراعية»، أن الميكروبات المعزولة من براز الكنغر أدت إلى تثبيط إنتاج الميثان في جهاز محاكاة لمعدة بقرة، صممه الباحثون.
وبعد أن أضاف الباحثون ميكروبات صغار الكنغر ومثبط الميثان المعروف إلى المعدة المصممة، أنتجت حمض الأسيتيك بدلاً من الميثان. وعلى عكس الميثان، الذي تتخلص منه الماشية على شكل انتفاخات، فإن حمض الأسيتيك له فوائد للأبقار لأنه يساعد على نمو العضلات.
إن الحدّ من تجشؤ انبعاثات غاز الميثان من الماشية ليس بالأمر المضحك، فالميثان هو ثاني أكبر مساهم في الغازات المسببة للاحتباس الحراري، وهو أقوى بنحو 30 مرة في تسخين الغلاف الجوي من ثاني أكسيد الكربون، ويُعتقد أن أكثر من نصف غاز الميثان المنبعث في الغلاف الجوي يأتي من القطاع الزراعي. والحيوانات المجترة، مثل الماشية والماعز، هي المساهم الأكثر أهمية، علاوة على ذلك، تتطلب عملية إنتاج الميثان ما يصل إلى 10 في المائة من طاقة الحيوان.
وحاول الباحثون تغيير النظام الغذائي للأبقار، بالإضافة إلى إعطائهم مثبطات كيميائية لوقف إنتاج الميثان، لكن البكتيريا المنتجة للميثان سرعان ما أصبحت مقاومة للمواد الكيميائية، وحاولوا أيضا تطوير لقاحات، لكن ميكروبيوم (النظام الميكروبي) للبقرة يعتمد على مكان تناول الطعام، وهناك أنواع كثيرة جدا من البكتيريا المنتجة للميثان في جميع أنحاء العالم، ويمكن أن تؤثر التدخلات أيضا سلبا على العمليات البيولوجية للحيوانات.
وخلال دراسة باحثي جامعة ولاية واشنطن للتخمير والعمليات اللاهوائية، صمموا كرشا صناعيا، وهو أكبر حجرة معدة موجودة في الحيوانات المجترة، لمحاكاة هضم الأبقار، واستخدموها في التجارب التي قادت لهذا الاكتشاف.
تقول بيرجيت أرينج، الأستاذة في مختبر المنتجات الحيوية والعلوم، في تقرير نشره الموقع الإلكتروني لجامعة واشنطن، في 14 فبراير (شباط) الماضي: «مع عديد من الإنزيمات القادرة على تكسير المواد الطبيعية، فإن هذا الكرش لديه قدرات مذهلة».
وبحثا عن كيفية التغلب على البكتيريا المنتجة للميثان، علمت أرينج أن حيوانات الكنغر لديها بكتيريا منتجة لحمض الأسيتيك، بدلاً من إنتاج الميثان، وتتبّع طلابها بعض حيوانات الكنغر وأخذوا عينات، وعلموا أن عملية إنتاج حمض الأسيتيك المتخصصة تحدث فقط في صغار الكنغر وليس لدى البالغين، الذين لا يملكون القدرة على فصل البكتيريا المحددة التي قد تنتج حمض الأسيتيك، واستخدم الباحثون خلطة تم تطويرها من براز الكنغر الصغير.
وبينما اختبر الباحثون نظامهم في محاكاة الكرش، فإنهم يأملون في تجربته على أبقار حقيقية في وقت ما في المستقبل. تقول أرينج: «الخلطة البكتيرية كانت جيدة للغاية، ولا شك في أنها واعدة، وقد يكون من المثير للاهتمام حقا معرفة ما إذا كان يمكنها أن تستمر لفترة طويلة من الزمن، لذلك سيكون علينا فقط منع إنتاج الميثان من وقت لآخر، وبعد ذلك، يمكن أن تكون ممارسة دائمة».
ويثني الدكتور علي زين الدين، أستاذ العلوم البيئية بجامعة القاهرة، على النتائج التي توصل لها الباحثون، لكونها تحاول علاج أحد أسباب الاحتباس الحراري. يقول لـ«الشرق الأوسط»: «عند الحديث عن مشكلة الاحتباس الحراري، يتم التركيز على ثاني أكسيد الكربون، لكونه يبقى في الغلاف الجوي لمدة قرن أو أكثر، ولا يتم الالتفات كثيرا للميثان، لأنه يظل عالقا لمدة عشر سنوات فقط، لكن مع استمرار تجديد مخزونه في الغلاف الجوي، يظل أحد أسباب الاحتباس الحراري، التي لا يتم الالتفات لها كثيرا».
ووفق زين الدين، فإن الميثان مسؤول عما يقرب من ثلث الـ1.2 درجة مئوية (2.2 درجة فهرنهايت) التي ارتفعت بها درجات الحرارة.


مقالات ذات صلة

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق حقن «الخلايا المناعية» علاج واعد لهشاشة العظام

حقن «الخلايا المناعية» علاج واعد لهشاشة العظام

ابتكر علماء من معهد «ويك فورست للطب التجديدي» في ولاية كارولاينا الشمالية الأميركية، علاجاً واعداً بالخلايا المناعية القابلة للحقن، لمرض هشاشة العظام، وذلك بعد النجاح في فهم المرض وأسباب حدوثه. وتشتمل المفاصل على غشاء زلالي، وهو نسيج ضام يبطن السطح الداخلي للمفصل. ويعمل الغشاء على حماية المفصل، وإفراز سائل تشحيم مملوء بـ«الخلايا السلفية» اللازمة للحفاظ على بيئة صحية، وتوفير حركة خالية من الاحتكاك.

حازم بدر (القاهرة)
علوم روبوتات أمنية في متاجر أميركية

روبوتات أمنية في متاجر أميركية

فوجئ زبائن متاجر «لويز» في فيلادلفيا بمشهدٍ غير متوقّع في مساحة ركن السيّارات الشهر الماضي، لروبوت بطول 1.5 متر، بيضاوي الشكل، يصدر أصواتاً غريبة وهو يتجوّل على الرصيف لتنفيذ مهمّته الأمنية. أطلق البعض عليه اسم «الروبوت النمّام» «snitchBOT». تشكّل روبوتات «كي 5» K5 المستقلة ذاتياً، الأمنية المخصصة للمساحات الخارجية، التي طوّرتها شركة «كنايت سكوب» الأمنية في وادي سيليكون، جزءاً من مشروع تجريبي «لتعزيز الأمن والسلامة في مواقعنا»، حسبما كشف لاري كوستيلّو، مدير التواصل المؤسساتي في «لويز».


اكتشاف كائنات لم تكن معروفة في أعماق البحار

أنواع حية لم تكن معروفة من قبل للعلماء.(شايترستوك)
أنواع حية لم تكن معروفة من قبل للعلماء.(شايترستوك)
TT

اكتشاف كائنات لم تكن معروفة في أعماق البحار

أنواع حية لم تكن معروفة من قبل للعلماء.(شايترستوك)
أنواع حية لم تكن معروفة من قبل للعلماء.(شايترستوك)

يعكف باحثون بريطانيون على كشف أسرار أعماق البحار وتوثيقها. في إطار ذلك، خرج علماء من «متحف التاريخ الطبيعي» في رحلة استغرقت ستة أسابيع لفهم المزيد عن البيئات التي نادراً ما تُدرس في المياه النائية بجنوب المحيط الأطلسي، حسب صحيفة «الإندبندنت» البريطانية.

وحمل الفريق بحوزته معدات لأخذ عينات ورسم خريطة لقاع البحر، واختبار جودة المياه، وقياس درجة الحرارة وجزيئات البلاستيك، وتحديد نوعية الأحياء التي تعيش في البحر.

ويشتبه الباحثون في أن بعض العينات التي حصلوا عليها من المياه حول جزيرتي «سانت هيلينا» و«أسنسيون»، ربما تتضمن أمثلة على أنواع حية لم تكن معروفة من قبل للعلماء، لكنهم ما زالوا يعكفون على المزيد من التحليل.

رسم خريطة لقاع البحر(شايترستوك)

وصرح جيمس ماكلين، كبير أمناء «متحف التاريخ الطبيعي» الذي كان ضمن أعضاء الرحلة الاستكشافية، لوكالة «بي إيه» للأنباء، قائلاً: «كل ذلك يجعلني متحمساً للغاية. إنه لأمر مدهش أن ترى شيئاً ربما تكون قد رأيته للتو كشيء قديم في جرة، ومن ثَمّ ترى كائناً مثيلاً له يخرج من المحيط بأعضاء متوهجة، وأحياناً يكون على قيد الحياة. عندما تكون هذه الكائنات حية، فإنك ترى جميع الميزات التي لا تراها بعد تحنيطها».

وأضاف ماكلين: «لكنني أعتقد أن من ضمن أسماك مجموعتي المفضلة من أسماك البحار العميقة سمكة (أبو الشص)، فهي كائن من الرائع رؤيته. لقد حصلنا على الكثير من الأنواع الصغيرة، وحصلنا على عدد قليل منها، وهي نادرة جداً ولم نرَ مثلها من قبل».

وكان من ضمن الأنواع التي جمعناها خلال الرحلة الاستكشافية سمكة «خليود»، التي يُعتقد أن لديها أكبر عدد من الأسنان قياساً بحجم الرأس لأي حيوان آخر. فالسمكة، التي لا يتعدى طولها 10 بوصات، ذات أسنان حادة تشبه الأنياب، ويبلغ حجمها نحو نصف حجم رأسها.

وفي أكتوبر (تشرين الأول) من العام الماضي، أبحرت سفينة «آر آر إس ديسكفري» من «ساوثهامبتون» في رحلة استكشافية قطعت خلالها مسافة 9000 ميل إلى جنوب المحيط الأطلسي لإجراء مسح لبعض أبعد البيئات البحرية على كوكبنا.


نموذج مراقبة تجريبي واعد لضمان الأمن المثالي للمطارات

يغني النظام الجديد عن الطوابير الطويلة التي تسببها إجراءات الأمن في المطارات
يغني النظام الجديد عن الطوابير الطويلة التي تسببها إجراءات الأمن في المطارات
TT

نموذج مراقبة تجريبي واعد لضمان الأمن المثالي للمطارات

يغني النظام الجديد عن الطوابير الطويلة التي تسببها إجراءات الأمن في المطارات
يغني النظام الجديد عن الطوابير الطويلة التي تسببها إجراءات الأمن في المطارات

يهدف نموذج تجريبي طوّرته شركة «ميتسوبيشي» إلى تسريع عملية رصد الأشياء المخفية، وضمان أمن مثالي في المطارات. وطوّرت الشركة تقنية تصوير مقطعي «بتردّد 300 غيغاهرتز» لمراقبة بوابات المرور الأمنية في المطارات ومواقع أخرى.

وإذا نجح النموذج التجريبي الحالي في اجتياز تحديات الكلفة والسرعة، سيصبح بإمكاننا توقّع قرب نهاية الوقوف والانتظار في الصف للدخول إلى حجرة المسح بالأشعة السينية قبل الصعود إلى الطائرة، لأنّ التقنية الجديدة ستتيح رصد الأشياء حتّى عندما تكون مخفية.

نموذج تصوير تجريبي

لاختبار الفكرة، استخدم باحثو «ميتسوبيشي إلكتريك» مكوّنات وأجهزة مستعملة كمولّد موجي ينتج 25 عينة تنطلق بترددات غيغاهرتز لتوليد إشارات رادار بنطاق الملّيمتر، بالإضافة إلى محوّلات تردّد لتوليد إشارات بتردّد «ما تحت تيراهرتز» (بين 100 و300 غيغاهرتز).

يتم خلط إشارات «ما تحت تيراهرتز» المنعكسة من الجسم المستهدف مع الإشارة المرسلة للتحويل إلى إشارة تردد وسيطة وعرض نطاق ترددي 30 ميغاهرتز جرى ترقيمه بواسطة مذبذب محلي من المولد الموجي. يتم إرسال النتيجة إلى محول «تناظري - إلى - رقمي» في جهاز كومبيوتر وتخزينها في جهاز تخزين وهو مصفوفة فائضة مستقلة الأقراص، سعة 11 تيرابايت للمعالجة دون اتصال بالإنترنت بواسطة معالج إشارة رقمية، ومن ثمّ تحويلها إلى صورة مقطعية افتراضية ثلاثية الأبعاد.

ونقل موقع جمعية المهندسين الكهربائيين الأميركيين عن أكينوري تايرا، الباحث الرئيسي في قسم تقنيات الاتصالات في «ميتسوبيشي إلكتريك»، في أوفونا الواقعة على مسافة 45 كلم جنوبي طوكيو: «أثبتنا فاعلية الطريقة بعد اختبارها في نطاق 300 غيغاهرتز».

وعن مهمّة التعرّف على شيء مخفي كسكّين أو مسدّس في صورة، يقول تايرا إنّ فريقه يبحث عن تقنية ذكاء صناعي وتعلّم آلي تُستخدم اليوم في أنظمة الكاميرات الأمنية البصرية، لافتاً إلى أنّ «تلك التقنية تشبه ما نبحث عنه ولو أنّها ستحتاج إلى تعديل». ويضيف أنّ النظام سيُعلم المشغّل أوتوماتيكياً بواسطة نظام تحذير صوتي أو بصري.

إنّ ما يجعل هذا النظام مثيراً للاهتمام هو تقنية ميتسوبيشي للتصوير ذات التركيز الافتراضي للأشياء المتحرّكة التي تستخدم إشعاعاً واحداً من جهة واحدة. في المقابل، يشعّ التصوير المقطعي التقليدي على الأشياء مرّات عدّة ومن زوايا عدّة.

رسم توضيحي للنظام الجديد

تستخدم خطّة اللقطة الواحدة والاتجاه الواحد مقاربة ثنائية الخطوات – تقيس الجسم، ومن ثمّ تحلّله إلى عناصره، وتعيد تكوينه افتراضياً. أوّلاً، يُعاد توجيه إشارات رادار متعدّدة المخرجات والمدخلات نحو الجسم من هوائيات عدّة، ليتلقّى الإشارات المنعكسة عددٌ كبيرٌ أيضاً من الهوائيات. ويشرح تايرا: «إذاً، أولاً نسحب إشارة التردّد الوسيط للحصول على معلومات وضع القنات المتعدّدة المخرجات والمدخلات».

تشكيل الصورة

تحصل الخطوة الثانية في الكومبيوتر باستخدام معالج للإرسال الرقمي يقسّم المنطقة الممسوحة إلى وضعيات مكانية تسمّى «فوكسلات» ذات ربحٍ انعكاسي قوي قابل للتقدير. يولد شعاعٌ افتراضي من بيانات مسح الفوكسلات عمودياً وأفقياً، وقطعة بقطعة لتشكيل الصورة ثلاثية الأبعاد للجسم بدقّة الملّيمتر من بيانات ثنائية الأبعاد، ومن ثمّ يُصار إلى عرضها.

يشرح تايرا أنّ «هذه المعالجة تتطلّب عدداً هائلاً من العمليات الحسابية، ولكننا طوّرنا وسيلة حساب سريعة ومعدّلة عمادها نظرية الفرنسي فورييه، ونجحنا في تخفيض العدد بعاملٍ يصل إلى عدّة مئات». تتطلّب العملية حالياً نحو 20 ثانية، «ولكن سنعمل على تخفيضها إلى ثانية واحدة في المستقبل من خلال تحسين الخوارزمية واستخدام نسقات البوابة الميدانية القابلة للبرمجة ووحدات معالجة غرافيكية».

في حالة اعتماد هذه البوابات الأمنية، سيصار إلى تركيب 4 أجهزة استشعار هوائية في مواقع كيفية لالتقاط صورٍ للجسم مرات عدّة من زوايا مختلفة. يقول أوكازاكي: «هذا الأمر سيزيل البقع العمياء خلال مرور المسافر الذي نفترض أنّه سيتطلّب 1.5 ثانية».

وقال دانيال ميتلمان، أستاذ الهندسة في جامعة براون: «يرجّح أنّ التقنية لا تزال في أوائل مراحل تطويرها. وتعمل مجموعات كثيرة حول العالم على تقنيات مشابهة».

وأضاف: «يجب مناقشة مسألة المخاطر الصحية التي قد يرتّبها التعرّض لهذا النوع من الأشعة. ولكن توجد أسباب وجيهة تدفعنا للاعتقاد بأنّه أكثر أماناً من التعرّض للموجات الكهرومغناطيسية منخفضة الترددات، كتلك المستخدمة في الهواتف الخلوية أو محطات الواي - فاي، التي تعد آمنة في مستويات طاقة منخفضة. وتجدر الإشارة إلى أنّ عمق الاختراق إلى الأنسجة الحية أصغر بكثير من هذه الترددات».


اكتشاف نجوم أكبر من الشمس بـ 10 آلاف مرة

 النظر في أعماق الفضاء (شايترستوك)
النظر في أعماق الفضاء (شايترستوك)
TT

اكتشاف نجوم أكبر من الشمس بـ 10 آلاف مرة

 النظر في أعماق الفضاء (شايترستوك)
النظر في أعماق الفضاء (شايترستوك)

عكف العلماء على النظر في أعماق الفضاء، وعادوا للوراء لدراسة الأيام الأولى لنشأة الكون، ووجدوا شيئا مثيرا للاهتمام، حسب دورية (الفلك والفيزياء الفلكية).

وتوصل الباحثون الذين يستخدمون «تلسكوب جيمس ويب الفضائي» إلى اكتشاف يشير إلى أن بعض النجوم الأولى التي تشكلت في الكون كانت ذات أحجام هائلة تفوق حجم الشمس بنحو 10 آلاف مرة. وتقول عالمة الفيزياء الفلكية كورين شاربونيل، الأستاذة بجامعة جنيف في سويسرا، في بحث نشر في دورية الفلك والفيزياء الفلكية: «أمس، بفضل البيانات التي جمعها تلسكوب جيمس ويب الفضائي، نعتقد أننا وجدنا أول دليل على وجود هذه النجوم غير العادية». وذكرت أن هذه الاكتشافات عبارة عن مجموعات ضخمة تتراوح أعدادها ما بين 100 ألف ومليون نجم تعرف باسم «العناقيد الكروية»، والتي تتميز جميعها بخصائص متشابهة، يعتقد العلماء أنها جميعا تشكلت في نفس الوقت وأنها بقايا الكون القديم، والتي صفها الباحثون بأنها «أحافير». وتتميز نوى هذه النجوم بأنها أكثر سخونة بكثير من تلك التي نراها في النجوم اليوم، ويشير العلماء إلى أن ذلك قد يكون بسبب زيادة حرق الهيدروجين في درجات حرارة عالية.

ويعتقد أن النجوم الأصغر اصطدمت بالنجوم الهائلة واجتذبت طاقتها. ومع ذلك، فإن غالبية هذه المجموعات العالمية تقترب الآن من نهاية عمرها الافتراضي.


صفٌّ «ذكي»... لتحسين مستوى التعليم

صفٌّ «ذكي»... لتحسين مستوى التعليم
TT

صفٌّ «ذكي»... لتحسين مستوى التعليم

صفٌّ «ذكي»... لتحسين مستوى التعليم

في عالم أصبح كلّ شيءٍ فيه ذكيا - الهواتف والساعات، وحتّى عصي المشي - كان ظهور «غرف الصفوف الذكية» مسألة وقتٍ ليس إلّا.

صف «ذكي»

وحديثا، كشفت أكاديمية الإعداد للجامعة والاستكشاف الوظيفي، في بروكلين، النقاب عن «صالة القراءة والكتابة» المخصصة لطلاب الصفّ السادس وحتّى الثاني عشر. تضمّ الصالة كلّ ما قد تتوقّعونه من مساحة تحمل هذا الاسم: مكتبة صغيرة، ومقاعد مريحة للقراءة، وزوايا مكتبية صغيرة للعمل الذي يتطلّب تركيزاً، بالإضافة إلى ما لن تتوقعوه أيضاً: جهازي استشعار مثبتين على جدارين في الصف بالإضافة إلى جهاز لوحي كبير ومسطّح على أحد الجدران.

تراقب أجهزة الاستشعار هذه عدد المرّات التي يتكلّم فيها الطلاب مع بعضهم البعض، ونوعية محادثاتهم والكلمات التي يستخدمونها، بالإضافة إلى عدد الطلاب الجدد الذين يشاركون خلال الصف.

ولكنّ هذه الأجهزة لا تستطيع التعرّف على طلاب محدّدين، بل فقط على عدد الأصوات التي تسمعها، ما يساعد في حماية الخصوصية. ويقول دانيش كوراني، الذي صمّم الصالة (التي يسمّيها «صالة الاستشعار»): «الأمر يشبه جهاز مراقبة الرشاقة لغرفة الصفّ».

دخلت المدرسة في شراكة مع كوراني قبل خمس سنوات بعد أن رصدت مشكلة في القراءة والكتابة بين طلّابها الذين يتحدّث الكثيرون منهم الإنجليزية كلغة ثانية. حثّ هذا الأمر المدرسة على البدء بمراقبة تقدّم الطلاب عبر نشاطات مستهدفة وتقييمات كلّ ستّة أسابيع.

تقول مديرة المدرسة جوان موسيلي إنّ «هذا الأمر ساعد في تحسين الأمور بعض الشيء، ولكنّ تخيّلوا لو أنّنا نستطيع مراقبة تقدّم الطلّاب بوتيرة يومية، واستخدام البيانات لاتخاذ قرارات مدروسة لتحسين التدريس».

تقنيات تعليمية

للوهلة الأولى، قد تبدو فكرة غرفة الصف المراقبة التي يتمّ فيها تسجيل كلّ كلمة يقولها الطلاب مثيرةً للجدل وحتّى مرعبة، ولكنّها ليست التجربة الأولى من هذا النوع. ففي عام 2019، طوّرت جامعة كارنيغي ميلون نظاماً قادراً على مراقبة تفاصيل مختلفة كوضعية الطلاب (كمؤشر على مشاركتهم) أو الوقت الذي ينتظره الأستاذ قبل استدعاء أحدهم. ومنذ ذلك الوقت، جُرّب هذا النظام المسمّى «إيدو سنس»، في 45 غرفة صفّ في ثلاث جامعات.

من جهته، يرى أندرياس شلايتشر، باحث ومدير التعليم والمهارات في منظّمة التعاون الاقتصادي والتنمية في باريس، أنّ التقنية، إذا وُظّفت بالشكل الصحيح، قادرة على مساعدة الأساتذة والمعلّمين على الانسجام أكثر مع حاجات طلابهم، لافتاً إلى أنّ «الأهمّ بالنسبة لي هو ألّا يصبح المعلّمون عبيدا لهذه الخوارزميات، بل أن يصبحوا مصمّميها».

طوّر كوراني التقنية بالتعاون مع المدرسة، أي إنّ المعلّمين كانوا بالفعل هم مصمّمي «صالة القراءة والكتابة».

قبل تركيب أجهزة الاستشعار في المدرسة، اختبر كوراني ومعه عالم كومبيوتر من جامعة ويسليان، نموذجاً تجريبياً في مختبر علوم الكومبيوتر في الجامعة لأكثر من شهر بهدف إثبات قدرة التقنية على التصوير، والتعريف، وتسجيل مختلف الأصوات.

يرى كوراني أجهزة الاستشعار كأداة تعليم أخرى، إذ إنّها قد تساعد المعلّم مثلاً في ملاحظة أنّ اثنين أو ثلاثة فقط من طلّابه يعبّرون في مدّة زمنية محدّدة، ما قد يرجّح أنّ الآخرين ليسوا مرتاحين للحديث أمام الجميع أو أنّهم غير منخرطين في الصف.

وأخيراً، الفكرة الأساس هنا هي أنّ هذه التقنية تستطيع منح المعلّمين المزيد من المعلومات عن أنفسهم وعن طلّابهم، الأمر الذي قد يساعد بدوره، في تمهيد الطريق لبيئة تعليمية أكثر مرونة. يقول شلايشر: «تفتقر بيئات الصفوف الدراسية الحالية إلى الفعالية لأنّها تخفّض مستوى الطالب إلى مجرّد مستهلك، والمعلّم إلى مزوّد خدمة. أعتقد بصدق أنّ المعلّم المستقبلي لا يحتاج إلى أن يكون أستاذاً ومدرّباً ومرشداً رائعاً فحسب، بل أن يكون أيضاً عالم بيانات جيّداً. يجب أن تفهموا هذه التيّارات المعرفية لتكونوا فعّالين».

- «فاست كومباني» - خدمات «تريبيون ميديا»


اختبار يكشف النتائج الإيجابية الكاذبة في أبحاث السرطان

نجحتْ طريقة الباحثين في التعرف بشكل صحيح على طفرة في بروتين مرتبط بالحمض النووي من نوع cd00083 بوصفه «نطاق ورم» مرتبطاً بالسرطان.
نجحتْ طريقة الباحثين في التعرف بشكل صحيح على طفرة في بروتين مرتبط بالحمض النووي من نوع cd00083 بوصفه «نطاق ورم» مرتبطاً بالسرطان.
TT

اختبار يكشف النتائج الإيجابية الكاذبة في أبحاث السرطان

نجحتْ طريقة الباحثين في التعرف بشكل صحيح على طفرة في بروتين مرتبط بالحمض النووي من نوع cd00083 بوصفه «نطاق ورم» مرتبطاً بالسرطان.
نجحتْ طريقة الباحثين في التعرف بشكل صحيح على طفرة في بروتين مرتبط بالحمض النووي من نوع cd00083 بوصفه «نطاق ورم» مرتبطاً بالسرطان.

من أجل التحكم في معدل الاكتشاف الخاطئ عند إجراء أبحاث السرطان، وضع باحثو «جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)» نهجاً إحصائياً جديداً قد يكون من شأنه التسريع من وتيرة أبحاث السرطان على المستوى الجزيئي، وذلك من خلال تقليل المؤشرات الزائفة والمضلِّلة، ومساعدة الباحثين على التعرف على نطاقات الأورام تعرفاً صحيحاً ودقيقاً.

اختبارات السرطان

وتُعدّ اختبارات الكشف عن مرض السرطان من أكبر التحديات التي تقف أمام علم الأورام، لكونها قد تكون مكلِّفة، كما يمكن أن تُعطي نتائج

إيجابية كاذبة، وهي النتائج التي قد تشير إلى وجود ورم سرطاني، ولكنه غير موجود بالفعل.

يعتمد نهج علماء «كاوست» على إجراء اختبار دقيق يأخذ بعين الاعتبار النتائج الإيجابية الكاذبة لتحديد مواقع الطفرات السرطانية المحتملة في البروتينات تحديداً أكثر موثوقية.

تقول الدكتورة آيريس آيفي جوران، باحثة ما بعد الدكتوراه في الجامعة إن «دراسة الطفرات على المستوى الجزيئي أو على مستوى نطاق البروتين أمرٌ ضروري للكشف عن الطفرات المرتبطة وظيفياً بالسرطان. وعادة ما تبحث التحليلات الإحصائية التقليدية لعينات الأورام عن الطفرات على مستوى الجينات، ولكن الدراسات التي تبحث عن المتحورات داخل نطاقات البروتين، وهي الوحدات الوظيفية والهيكلية والتطورية المُكوِّنة للبروتينات، بيَّنت ما ينطوي عليه هذا التوجه من إمكانات كبيرة فيما يخص الكشف عن الطفرات المرتبطة وظيفياً بالسرطان».

وتتمثل إحدى خطوات العثور على مثل هذه الطفرات المكتسبة أو «الجسدية» في إجراء اختبارات إحصائية على كميات هائلة من بيانات نطاقات البروتين الناتجة عن التحليل الجزيئي للأورام الحقيقية. وتأتي نتائج هذه الاختبارات الإحصائية بقائمة من «بؤر الخطر» الموجودة في نطاقات البروتين التي عُثِر فيها على عدد لا يُستهان به من التحورات الجزيئية. ومع ذلك، فإن عملية التعرف على بؤر الخطر لا يمكن التعويل عليها في غياب البيانات الكافية للوصول إلى نتائج موثوقة؛ حيث إن ذلك سيؤدي إلى ارتفاع معدل الاكتشافات الكاذبة لبؤر الخطر.

رصد بؤر الخطر

طرحتْ جوران، بالتعاون مع زملائها من جامعة سيول الوطنية وجامعة ماريلاند وجامعة كاليفورنيا، إجراءً اختبارياً يأخذ معدل النتائج الإيجابية الكاذبة بعين الاعتبار بصورة أقوى.

تقول جوران إن «التعرُّف على بؤر الخطر عندما يتكرر ظهورها في نطاق البروتين بشكل ملحوظ في مجموعة ما من العينات - يمثل مشكلة استدلال متزامن واسعة النطاق تتضمن اختبار مئات من الفرضيات في الوقت ذاته.

ولذا، طرحتْ دراستنا إجراءً يقوم على عمل اختبارات متعددة استنادًا إلى ما يطلق عليه (المعدل المحلي البايزي) للاكتشاف الخاطئ في حال ندرة بيانات العد. وباستخدام هذه الطريقة، يمكننا اختيار مجموعات من الطفرات الجسدية عبر عائلات جينية كاملة، باستخدام نماذج نطاق البروتين مع التحكم في معدل الاكتشاف الخاطئ».

والاستدلال البايزي هو نوع من الاستدلال في علم الإحصاء يشير إلى العالم توماس بايز، وتتيح طرق الاستدلال البايزي نماذجَ إحصائية تستفيد من المعرفة المتاحة حول مَعلماتها، المتمثلة في هذه الحالة في نموذج نطاق بروتين قائم ومعروف بالفعل. يسمح هذا، على سبيل المثال، بتصنيف اكتشاف بؤرة خطرٍ ما في نطاق البروتين استناداً إلى رصد متحورات جزيئية غير متسقة على أنه نتيجة إيجابية كاذبة. ومِن ثَمَّ، استبعاد هذه النتيجة.

وللتحقق من مدى صحة هذه الطريقة، حلل فريق البحث بيانات نطاق البروتين لسرطان البروستاتا، المعروف باقترانه بطفرة في نطاق البروتين. وقد نجحتْ طريقتهم في التعرف بشكل صحيح على طفرة في بروتين مرتبط بالحمض النووي من نوع cd00083 بوصفه «نطاق ورم» مرتبطاً بالسرطان.

تقول جوران: «نجحتْ طريقتنا في استبعاد بؤر الخطر المكررة مع التعرف على نطاقات الأورام التي يُفترض أن لها ارتباطاً كبيراً بالسرطان، كما أنها تبرهن على قدرة طرق الاستدلال البايزي على حل مشكلة إحصائية جوهرية في مجال التعرف على نطاقات الأورام تعرفاً صحيحاً».


«الشرق الأوسط» تحاور باحثين مشرفين على التجارب الفضائية السعودية

TT

«الشرق الأوسط» تحاور باحثين مشرفين على التجارب الفضائية السعودية

رائدا الفضاء السعوديان ريانة برناوي وعلي القرني (أ.ف.ب)
رائدا الفضاء السعوديان ريانة برناوي وعلي القرني (أ.ف.ب)

عادة ما تفرض وكالات الفضاء حجراً صحياً على المسافرين إلى المحطة الدولية للتأكد من خلوهم من الأمراض المعدية، ولكن مع زيادة الرحلات إلى الفضاء سواء للسياحة أو مهام علمية، والاتجاه في المستقبل نحو تعمير الفضاء، قد يكون من الصعب تنفيذ مثل هذا الإجراء، وتكون بيئة الفضاء، مثلها مثل الأرض، عرضة لانتقال مسببات الأمراض... فهل ستكون المناعة البشرية في بيئة الفضاء قادرة على توفير الحماية للبشر؟ وهل ستكون الأدوية فعالة في العلاج؟

ومن شأن بعض التجارب التي بدأ رائدا الفضاء السعوديان ريانة برناوي، وعلي القرني في تنفيذها بـ«محطة الفضاء الدولية» أن تقدم إسهاماً في تقديم إجابة عن الأسئلة السابقة وغيرها، حيث تتطرق في جانب منها إلى «علوم الخلية»، من خلال دراسة الاستجابة الالتهابية للخلايا المناعية البشرية في بيئة الجاذبية الصغرى بمحطة الفضاء الدولية.

رائدا الفضاء السعوديان ريانة برناوي وعلي القرني (أ.ف.ب)

ويشرف الدكتور، خالد أبو خبر، رئيس «برنامج الجزيئات الحيوية» بمركز الأبحاث في «مستشفى الملك فيصل التخصصي» بالرياض، على التجارب التي يجريها القرني وبرناوي.

وشرح أبو خبر لـ«الشرق الأوسط»، تفاصيل التجارب الجاري تنفيذها في الفضاء من قبل الرائدين السعوديين، قائلاً: «أرسلنا مع رواد الفضاء خلايا الدم البيضاء المناعية مجمدة عند درجة 80 تحت الصفر، وبعد منحها فرصة التكيف مع بيئة الفضاء خلال 48 ساعة من وصولها إلى محطة الفضاء الدولية، بدأت التجارب عليها».

وتشمل التجارب، كما يوضح أبو خبر، «تعريض الخلايا لمركب ميكروبي (غير معدي)، لرصد استجابة الخلايا للالتهاب والعدوى». مضيفاً: «هذا المركب الميكروبي يقوم بتشغيل الكثير من نشاط الجينات، التي نريد رصدها، وهل هناك اختلاف بين ما يحدث في الأرض والفضاء، كما سيتم رصد تأثير تفاعل الخلايا المناعية مع المركب الميكروبي على الحمض النووي الريبوزي المرسال (الرنا مرسال) الموجود بالخلايا، وتحديد عمره بدقه».

يقول أبو خبر: «تبرز أهمية (الرنا مرسال) باعتباره جزيئاً حيوياً يلعب دوراً مهما في نقل وتشفير وفك تشفير وتنظيم التعبير عن المعلومات الوراثية وتحفيز العديد من التفاعلات الكيميائية، ومن المهم رصد تفاصيل ما يحدث فيه خلال التفاعل مع المركب الميكروبي في بيئة الفضاء».ولا تكتفي التجارب برصد المشكلة، لكنها أيضا تقترح العلاج، وفق ما يفيد أبو خبر الذي يوضح: «سنختبر أيضا استخدام علاج افتراضي، وهو مادة كيميائية تشبه العلاجات المتاحة، حيث سيتم استخدامها مع الخلايا المناعية التي تعرضت للمركب الميكروبي، لنرى هل تستجيب للعلاج في بيئة الفضاء أم لا».

تجارب غير مسبوقة

والتجارب بهذه التفاصيل، تبدو «غير مسبوقة»، وفق أبو خبر، حيث لم يسبق أن أجرتها «ناسا» أو أي وكالة فضاء أخرى، ويشرح: «ليس من المنطقي مع هذا الحدث التاريخي، أن نقوم بتنفيذ تجارب سبق وعمل عليها آخرون».

ويعتقد الخبير السعودي أن تجارب بلاده «تتضمن الكثير من نقاط التميز»، مرجعاً ذلك إلى أن مركز الأبحاث الذي يعمل به «لديه تاريخ من العمل البحثي في مجال (الرنا مرسال)». مضيفاً «نحن نستفيد من هذه الخبرة البحثية في تلك التجارب، ولم يسبق أن أجرت (ناسا) أو أي وكالة فضاء أخرى، أبحاثاً تتعلق بقياس عمر (الرنا مرسال) في الخلايا، كما أننا نتميز أيضا باستخدام المركب الميكروبي لرصد الاستجابة الالتهابية، واستخدام مادة تثبط المركب الميكروبي (علاج افتراضي) لرصد ما يحدث، وكل هذه التجارب جديدة من نوعها».

وبشأن إمكانية أن تكون نتائج أبحاثهم مفيدة في مواجهة خطر انتقال فيروسات مثل «كوفيد - 19» إلى الفضاء، قال أبو خبر إنها «ستكون مفيدة في إعطاء تصور عن المناعة ضد الفيروسات في بيئة الفضاء ومدى فاعلية الأدوية في النطاق نفسه، كما ستفيد أيضا في إعطاء تصور حول إمكانية إنتاج لقاحات في الفضاء باستخدام تقنيات (الرنا مرسال)، مثل المستخدمة في لقاحات (كوفيد - 19) مثل لقاحي (فايزر وموديرنا)، حيث يوجد توجه لبناء محطات إنتاجية لبعض المواد في الفضاء». الحصول على نفس التفاصيل الدقيقة لبيئة الفضاء».ويقول: «إذا أردنا اختبار ما يحدث في بيئة الفضاء، فلا بديل عن الذهاب إلى هناك، حتى نستطيع الحصول على نتائج دقيقة».

الجهاز العصبي

وإذا كانت تلك الأبحاث يتم إجراؤها باستخدام خلايا مناعية تم استقدامها من الأرض، فإن هناك أبحاثاً أخرى سيتم إجراؤها على رواد الفضاء أنفسهم، بقيادة بدر شيرة، الباحث المتخصص في طب الفضاء بشركة «سديم» للبحث والتطوير المتخصصة في «طب الفضاء».

ويقول شيرة لـ«الشرق الأوسط»، إن الأبحاث التي ستجرى تحت إشرافه «ستركز على الجهاز العصبي، حيث ستشمل قياس تدفق الدم إلى الدماغ والنشاط الكهربائي به، وتقييم الضغط داخل الجمجمة عن طريق التقييم غير الجراحي لـ(بؤبؤ العين)، ومراقبة التغيرات في العصب البصري بمرور الوقت».

ويوضح أن التجارب ستشمل أيضا، «أخذ عينات الدم والعينات الحيوية لفحص المؤشرات الحيوية المتعلقة برحلات الفضاء ولرسم خريطة التغيرات في الطول والبنية والتخلق الوراثي للكروموسومات». ويضيف أن نتائج تلك الأبحاث «ستساعد في تحسين مراقبة الصحة العصبية لجعل الرحلات الفضائية أكثر أمانا في المستقبل والسماح بتطوير المراقبة السريعة وغير الغازية، فضلا عن التدخلات المبكرة وتطوير التدابير الوقائية».

ولا تمثل تلك التجارب، بحسب شيرة، أي خطر على صحة رواد الفضاء، لأنها «تعتمد على أجهزة قياس حديثة وجديدة من نوعها، ولا تسبب أي تفاعلات ضارة، ويقتصر دورها على توفير مؤشرات حيوية تساعد، على فهم ما يحدث في بيئة الفضاء».

المطر الاصطناعي

وإلى جانب الأبحاث الصحية، توجد أبحاث من نوع آخر، وهي تجربة المطر الاصطناعي، التي تتم تحت إشراف أشرف فرحات، الأستاذ بجامعة الملك فهد للبترول والمعادن.

ووفق بيان لـ«هيئة الفضاء السعودية»، فإن هذه التجربة ستشمل «تكثيف بخار الماء على العوالق وذرات الملح في الجاذبية الصغرى لمحاكاة عملية استمطار السحب المستخدمة في المملكة العربية السعودية والعديد من الدول الأخرى لزيادة معدلات هطول الأمطار».

ويقول البيان إن «هذه التجارب ستساعد على ابتكار طرق جديدة لتوفير ظروف مناسبة للإنسان، بما في ذلك عمل المطر الاصطناعي للعيش في مستعمرات فضائية على سطح القمر والمريخ، كما ستساهم في تحسين فهم الباحثين لتقنية البذر المطري مما سيسهم في زيادة هطول الأمطار في العديد من الدول».

اقتصاد الفضاء

ولأن الذهاب إلى الفضاء سيصبح أمراً معتاداً في المستقبل القريب، لأسباب سياحية واقتصادية وعلمية، يرى الباحثون أن هناك مردوداً اقتصادياً كبيراً لهذه الأبحاث، ويقول أبو خبر، إن «أي دولار يتم إنفاقه على مثل هذه الأبحاث، سيكون مردوده الاقتصادي في المستقبل عشرة دولارات».

ويضيف «أبحاث الفضاء بعضها سيكون مفيدا فقط لرحلات الفضاء، والبعض الآخر يمكن أن يكون له انعكاس على الحياة بكوكب الأرض، فأبحاثنا مثلا في التفاعلات المناعية بالفضاء، يمكن أن تساعد في فهم أشياء تحدث على الأرض، كما كانت أبحاث (الجي بي إس) التي هي في أساسها أبحاث فضائية، مفيدة للحياة على الأرض».

ويؤكد شيرة على المعنى ذاته، قائلا، إن «تلك الأبحاث تتماشى مع (رؤية المملكة العربية السعودية 2030)، والتي تتضمن إسهام قطاع الفضاء في تحول المملكة نحو اقتصاد قائم على الابتكار». مشيرا إلى أن «المملكة تسعى لأن يصبح قطاع الفضاء محفزاً للاستثمار، ويساعد في خلق أسواق جديدة تكون رافداً للتنوع الاقتصادي وخلق وظائف جديدة».


برناوي والقرني يجريان تجربة «الطائرة الورقية الفضائية» مع طلاب المدارس السعودية

TT

برناوي والقرني يجريان تجربة «الطائرة الورقية الفضائية» مع طلاب المدارس السعودية

برناوي والقرني خلال التجربة التعليمية من محطة الفضاء الدولية (واس)
برناوي والقرني خلال التجربة التعليمية من محطة الفضاء الدولية (واس)

أجرى رائدا الفضاء السعوديان ريانة برناوي وعلي القرني في محطة الفضاء الدولية تجربة تعليمية عن «الطائرة الورقية الفضائية» مع طلاب المدارس المتوسطة في المملكة، وبشكل تفاعلي عبر الأقمار الاصطناعية، بهدف بناء وتحفيز جيل جديد من القادة والمستكشفين والعلماء السعوديين، وتحقيق طموحات المملكة ومستهدفات رؤية 2030 فيما يتعلق ببناء الكوادر البشرية وتعزيز ثقافة البحث والتطوير والابتكار.

وتنعقد التجارب التعليمية بتنظيم الهيئة السعودية للفضاء بالشراكة مع هيئة الاتصالات والفضاء والتقنية، وبالتعاون مع وزارة التعليم ومؤسسة الملك عبد العزيز ورجاله للموهبة والإبداع (موهبة)، ومدارس الرياض ومدارس مسك، حيث تتيح التجربة للطلاب التواصل مع رائدي الفضاء وتوجيه الأسئلة ومقارنة النتائج في بيئة الجاذبية الصغرى بنتائج الطلاب على سطح الأرض.

وركزت التجربة التعليمية التوعوية التي استهدفت طلاب المرحلة المتوسطة على الديناميكية الهوائية، حيث تهدف التجربة لتعليمهم تأثير الديناميكية الهوائية في الجاذبية الصغرى عن الأرض، وقياس تغيراتها عند غياب الجاذبية.

يذكر أن التجارب تسعى لزيادة اهتمام الطلاب في مجالات العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات، وتنمية رأس المال البشري، من خلال جذب المواهب وتطوير المهارات اللازمة، مما يسهم في تعزيز دور المملكة في تطوير قطاع الفضاء، وأن تصبح جزءاً مهماً من المجتمع العالمي في بحوث علوم الفضاء واستثمار تلك البحوث في خدمة البشرية.


متطوعون يستلقون شهرين من أجل العلم

متطوعون يشاركون في اختبار يقوم على قضاء شهرين في وضعية استلقاء في فرنسا (وكالة الفضاء الأوروبية)
متطوعون يشاركون في اختبار يقوم على قضاء شهرين في وضعية استلقاء في فرنسا (وكالة الفضاء الأوروبية)
TT

متطوعون يستلقون شهرين من أجل العلم

متطوعون يشاركون في اختبار يقوم على قضاء شهرين في وضعية استلقاء في فرنسا (وكالة الفضاء الأوروبية)
متطوعون يشاركون في اختبار يقوم على قضاء شهرين في وضعية استلقاء في فرنسا (وكالة الفضاء الأوروبية)

يشارك متطوعون في مدينة تولوز بجنوب غرب فرنسا في اختبار يقوم على تمضية شهرين في وضعية استلقاء، بهدف تحسين الظروف التي يعيش فيها رواد الفضاء خلال مهامهم، في ظل انعدام الجاذبية.

في عيادة «ميديس» التابعة للمركز الوطني لدراسات الفضاء، يمكث ماتيو منذ 5 أسابيع كونه أحد الرجال الـ12 الذين اختيروا لهذه التجربة. وقال: «نلاحظ في البداية أننا ننْحف يوماً بعد يوم».

يبقى سرير كل من هؤلاء المتطوعين الذين تأهلوا من بين 3000 مرشح، مائلاً لمدة 60 يوماً بزاوية -6 درجات، وهي أفضل وضعية لإعادة إنتاج تأثيرات انعدام الوزن التي يتعرض لها الرواد أثناء وجودهم في الفضاء.

وتقول أودريه بيرغوينيان من المركز الوطني للبحوث العلمية: «لقد دخلنا مرحلة استكشاف الفضاء. نسعى للذهاب إلى القمر والمريخ، ولم يعد الأمر خيالاً، بل هو يستلزم رحلات طويلة المدى لمدة سنتين إلى 3 سنوات».

وأوضحت أن «من شأن التعرّض للجاذبية الصغرى التأثير على كل الأنظمة الفيزيولوجية، والتسبب بتغييرات ينبغي فهمها ومنعها، ولهذا الغرض وضعنا البروتوكولات التي يجري اختبارها هنا قبل اختبارها في الفضاء».

ومن هذا المنطلق، اتُّخذت كل التدابير التي تُمكّن المتطوعين من البقاء ممدَّدين، ويتولى متابعتهم طوال مدة الدراسة نحو 100 شخص، من ممرضين وأطباء وباحثين وسواهم.

ويقول ماتيو، وهو مزارع (39 عاماً) أقنعته صديقته بخوض المغامرة التي يتقاضى عنها أجراً قدره 18 ألف يورو لـ3 أشهر: «تتوافر لنا كل متطلبات البقاء ممددين، فكلما احتجنا إلى شيء، ما علينا سوى الاتصال بالطاقم الطبي».

ويتوزع المتطوعون على 3 مجموعات لإتاحة مقارنة تطور وظائفهم الجسدية بحسب نشاطهم البدني، إذ إن أعضاء إحدى هذه المجموعات يمارسون لمدة 30 دقيقة يومياً تمريناً على دراجة راقد هوائية وهم ممددون، فيما لا يقوم أفراد الثانية بأي نشاط، أما الفريق الثالث فيستخدم أعضاؤه دواسة أثناء وجودهم في جهاز طرد مركزي بشري متحرك.

وقالت رئيسة عيادة الفضاء التي كلفها المركز الوطني لدراسات الفضاء ووكالة الفضاء الأوروبية إجراء الدراسة ماري بيار باراي، إن الهدف يتمثل في «معرفة ما إذا كانت الجاذبية الاصطناعية التي تولّدها أجهزة الطرد المركزي عند الدوران تساهم في تحسين تأثيرات تمرين الدراجة الهوائية».

وإذا أكدت نتائج الاختبار ذلك، يمكن إعادة إنشاء هذه الجاذبية الاصطناعية في الرحلات الطويلة في الفضاء، بمجرد معالجة العوائق الفنية.

وأوضحت أن المطلوب هو «أن يتمتع أفراد الطاقم بلياقة بدنية تجعلهم قادرين على العمل خلال مهام خارج المركبات» قد يضطرون خلالها إلى بذل جهود جسدية مضنية.

وأشارت أودريه بيرغوينيان إلى أن «رواد الفضاء يمكن أن يفقدوا ما يصل إلى 15% من كتلتهم الجسدية خلال رحلة إلى المريخ».

وسيعود هؤلاء إلى الحياة الطبيعية عند انتهاء الاختبار في مطلع يوليو (تموز) المقبل، على أن يكرر 12 متطوعاً التجربة في الظروف نفسها عام 2024.

وآثرت العيادة حصْر الاختبار بالرجال توخياً لمقارنة أفضل وأكثر تجانساً بين المتطوعين.

إلا أن ما ستتوصل إليه الدراسة التي تُجرى في تولوز لن يطبق فقط على مجال الفضاء. وترى ماري بيار باراي أن «درْس تأثير نمط الحياة الشديد الركود وقلة النشاط البدني على الجسم سيكون مفيداً للجميع»، في إشارة إلى كبار السن أو الذين يعانون من أمراض مثل هشاشة العظام.


لقاح جديد يبشر بالقضاء على التهاب السحايا

اللقاح الجديد.(أرشيفية)
اللقاح الجديد.(أرشيفية)
TT

لقاح جديد يبشر بالقضاء على التهاب السحايا

اللقاح الجديد.(أرشيفية)
اللقاح الجديد.(أرشيفية)

حقق لقاح جديد ضد بكتيريا المكورات السحائية، سبب التهاب السحايا وتسمم الدم، نتائج إيجابية تفوق اللقاح المستخدم حالياً، وهو ما يعزز آمال القضاء على هذا المرض، وفق دراسة نُشرت نتائجها (الأربعاء)، في دورية «نيو إنغلاند جورنال أوف ميدسين».

ولا يتعامل اللقاح المتاح حالياً (MenACWY-D) مع سلالة جديدة من المكورات السحائية، المسماة السلالة (X)، بينما يتعامل اللقاح الجديد (NmCV-5) مع كل سلالات البكتيريا، بما فيها السلالة الجديدة.

وقارنت المرحلة الثالثة من التجارب السريرية لهذا اللقاح الجديد، والتي أجراها باحثون من كلية لندن للصحة والطب الاستوائي، بالتعاون مع باحثين من مالي وغامبيا، الاستجابة المناعية الناتجة عن اللقاح الجديد، مقابل اللقاح القديم، في 1800 مشارك سليم تتراوح أعمارهم بين 2 و29 عاماً في مالي وغامبيا، وبعد 28 يوماً كانت الاستجابات المناعية الناتجة عن جرعة واحدة من اللقاح الجديد أعلى بشكل عام في كل الأعمار، فضلاً عن تفرده بالتعامل مع السلالة الجديدة (X).

واللقاحان القديم والجديد من إنتاج معهد «سيروم» بالهند، وتم تصميم التجارب السريرية للقاح الجديد، لتزويد منظمة الصحة العالمية بالأدلة اللازمة لترخيص اللقاح الجديد لمكافحة الأوبئة في المستقبل.

وتقدر منظمة الصحة العالمية أن التهاب السحايا تسبب في وفاة 250 ألف شخص في عام 2019، وتؤكد المنظمة أن تطوير لقاحات ميسورة التكلفة، يوفّر تغطية واسعة ضد سلالات مرض المكورات السحائية، وهو جزء أساسي من خارطة الطريق العالمية لهزيمة التهاب السحايا بحلول عام 2030.

 


جهاز يقرأ الدماغ يساعد مصاباً بالشلل على المشي

الهولندي جيرت جان أوسكام (جامعة لوزان)
الهولندي جيرت جان أوسكام (جامعة لوزان)
TT

جهاز يقرأ الدماغ يساعد مصاباً بالشلل على المشي

الهولندي جيرت جان أوسكام (جامعة لوزان)
الهولندي جيرت جان أوسكام (جامعة لوزان)

تمكن رجل أُصيب بالشلل في حادث دراجة عام 2011 من الوقوف والمشي مجدداً بمساعدة، بعد أن زرع الأطباء جهازاً يقرأ موجات دماغه ويرسل تعليمات إلى عموده الفقري لتحريك العضلات الصحيحة، حسب صحيفة «الغارديان» البريطانية. وكان الهولندي غيرت جان أوسكام ، 40 عاماً، قد أُبلغ بأنه لن يمشي مرة أخرى بعد أن تعرض لكسر في رقبته في حادث مروري في الصين، لكنه تمكن من صعود السلم والسير لأكثر من 100 متر بعد الخضوع للجراحة.

جهاز يقرأ موجات الدماغ. (جامعة لوزان)

حسب أوسكام، «قبل بضعة أشهر، تمكنتُ، للمرة الأولى بعد 10 سنوات من الوقوف مع أصدقائي. وكان ذلك رائعاً جداً. أريد استخدام ذلك في حياتي اليومية»، في إشارة الى الأداة الجديدة.

يُذكر أن «الجسر الرقمي» هو الابتكار الأحدث لفريق من علماء الأعصاب في سويسرا تبنوا برنامجاً طويل الأمد لتطوير واجهات دماغ للتغلب على الشلل.

يهدف المشروع إلى استخدام الإشارات اللاسلكية لإعادة توصيل الدماغ بالعضلات التي تصبح عديمة الفائدة عند كسر أعصاب الحبل الشوكي. وفي تجربة سابقة، اختبر أوسكام نظاماً أعاد إنشاء الخطوات الإيقاعية للمشي عن طريق إرسال إشارات من جهاز كومبيوتر إلى الحبل الشوكي. وفيما ساعده الجهاز على اتخاذ عدة خطوات متتالية، بدت الحركة آلية تماماً وكان لا بد من تشغيلها بواسطة زر أو مستشعر.

لتحديث الابتكار، قام البروفيسور جوسلين بلوتخ، جراح الأعصاب في مستشفى جامعة لوزان، بتركيب أقطاب كهربائية على دماغ أوسكام تكتشف النشاط العصبي عندما يحاول تحريك ساقيه. تُعالج القراءات بواسطة خوارزمية تحولها إلى نبضات تُرسل إلى أقطاب كهربائية أخرى في عموده الفقري. تعمل النبضات على تنشيط الأعصاب في العمود الفقري، وتشغيل العضلات لأداء الحركة المقصودة.