العلماء يفكون شفرة الأسرار الجينية للأخطبوط

يعد واحدًا من أذكى الحيوانات اللافقارية في العالم

العلماء يفكون شفرة الأسرار الجينية للأخطبوط
TT

العلماء يفكون شفرة الأسرار الجينية للأخطبوط

العلماء يفكون شفرة الأسرار الجينية للأخطبوط

نجح العلماء في فك شفرة الأسرار الجينية لواحد من عجائب كوكب الأرض التي تعيش تحت الماء.. إنه الأخطبوط صاحب الأذرع الثمانية التي تتراص عليها ممصات ذات مظهر ينتمي لعوالم أخرى، فيما ينعم بحيز كبير للمخ يجعله واحدا من أذكى الحيوانات اللافقارية في العالم.
وقالت كارولين ألبرتين، خريجة علوم الأحياء بجامعة شيكاغو التي شاركت في هذه الدراسة التي نشرتها دورية «نيتشر»: «الأخطبوط والرأسقدميات الأخرى مخلوقات عجيبة بالفعل»، حسب «رويترز». وأضافت: «إنها تستطيع التمويه ببشرة يمكنها تغيير لونها وقوامها في غمضة عين. لديها ثمانية أذرع ذات قدرة على الإمساك بالأشياء والالتفاف عليها، وبها ممصات تتراص على الأذرع وتستخدم في الاقتناص والمناورة تذوق الأشياء، فضلا عن وجود عيون تشبه الكاميرا، ومخ كبير به كثير من التفاصيل يجعل منها كائنات مفترسة نشطة تتميز بمظاهر سلوكية معقدة».
ورصد الباحثون التسلسل الجيني (الجينوم) الخاص بأخطبوط كاليفورنيا ذي البقعتين، واسمه العلمي «أوكتوباس بايماكولويدس»، وهو نوع صغير نسبيا بني اللون يميل إلى الرمادي، وله بقعتان قزحيتا الألوان يغلب عليها اللون الأزرق، وتقعان على جانبي الرأس. ويعيش هذا النوع قبالة الساحل الجنوبي لكاليفورنيا.
ويتميز جينوم الأخطبوط بكبر حجمه على نحو يقارب جينوم الإنسان، وهو أكبر كثيرا من جينوم اللافقاريات الأخرى التي تم رصد تسلسلها الجيني مثل الذباب والحلزون والمحار (الجندوفلي).
ومن بين نحو 33 ألف جين، ما يقرب من 3500 جين لا توجد في أي من أنواع الحيوانات الأخرى، كثير منها جينات تختص بنوع الأخطبوط دون غيره، وتتعلق بنشاط المخ، ووظائف الممصات، وشبكية العين، والقدرة على التمويه والتخفي.
ويختلف ترتيب الجينات على الجينوم عن اللافقاريات الأخرى، ويتميز الطاقم الوراثي له بزيادة عدد مجموعة من الجينات التي تتحكم في نمو الخلايا العصبية التي كان يعتقد من قبل أنه لا يتضخم عددها إلا لدى الفقاريات.
والأخطبوط من اللاحمات التي تمزق جسم الفريسة بالاستعانة بزوائد صلبة، ويمكنه استخدام السم في اصطياد فرائسه. وبإمكان الأخطبوط أيضا تعويض أطرافه المبتورة، مع القدرة على أن ينفث حبرا غامق اللون لإبعاد منافسيه من المفترسات.
وقال يان وانج، خريج علوم الأحياء والأعصاب بجامعة شيكاغو، وهو أحد المشاركين في الدراسة: «يمكننا الآن استكشاف الآليات الجزيئية للنمو الفريد للأخطبوط وسلوكه العجيب، مع تفهم أفضل لمسار النشوء والارتقاء لديه».



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».