دراسة ترصد صلة محتملة بين تلوث الهواء وألزهايمر

جزيئات ممغنطة وصلت المخ عن طريق الاستنشاق

دراسة ترصد صلة محتملة بين تلوث الهواء وألزهايمر
TT

دراسة ترصد صلة محتملة بين تلوث الهواء وألزهايمر

دراسة ترصد صلة محتملة بين تلوث الهواء وألزهايمر

وجد مشروع بحثي بريطاني مكسيكي مشترك صلة محتملة بين تلوث الهواء والإصابة بمرض الزهايمر بعد إجراء دراسات مفصلة لنسيج المخ.
ودرست باربرا ماهر التي شاركت في وضع الدراسة، وهي أستاذة في جامعة لانكستر وزملاؤها في فريق البحث نسيج المخ لعينة من 37 شخصًا يعيشون في مكسيكو سيتي أو مانشستر وهما بؤرتان لتلوث الهواء.
وبالاستعانة بالتحليل المجهري والتحليل الطيفي وجد الفريق جزيئات ممغنطة صغيرة من جراء تلوث الهواء مستقرة في أمخاخ أفراد العينة. وهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف ذلك.
وقالت ماهر لـ«رويترز»: «أول ما فعلناه هو أننا حللنا قطاعات رقيقة للغاية من النسيج باستخدام مجهر إلكتروني بدرجة وضوح عالية في غلاسكو. تمكنا من فحص هذه القطاعات الرقيقة لتحديد ما إذا كانت هذه الجزيئات موجودة في الخلايا وشكلها وحجمها وحجم توزيعها وأجرينا تحليلا كيميائيا لمعرفة ما إذا كانت هذه الجزيئات من الحديد الأسود».
والحديد الأسود معدن عالي المغناطيسية وسام يساعد في إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (بما في ذلك الجذور الحرة) في المخ البشري. ولطالما ارتبطت هذه بالأمراض العصبية التنكسية مثل الزهايمر.
وأوضح تحليل مفصل لأكثر ست عينات من نسيج المخ احتوت على الحديد الأسود أن أغلبية الجزيئات كروية وهو ما يميزها عن جزيئات الحديد ذات الزوايا التي يعتقد العلماء أنها تتكون بصورة طبيعية في المخ. وتشير أحجام الجزيئات التي يتراوح قطرها بين خمسة نانومترات و150 نانومترا إلى أنها تشكلت في درجة حرارة مرتفعة ويقدر فريق الدراسة أن مصدرها الصناعة أو محركات المركبات خاصة التي تعمل بوقود الديزل أو الحرائق.
ويمكن أن تدخل الجزيئات دون 200 نانومتر المخ مباشرة من خلال عصب الشم بعد استنشاق الهواء الملوث عن طريق الأنف.
ولا يزعم الباحثون اكتشاف صلة محددة بين الجزيئات والزهايمر لكنهم يعتقدون أنه يجب أن تكون الصلة المحتملة أولوية للأبحاث المستقبلية.
وقالت ماهر: «إذا كانت جزيئات الحديد الأسود الناتجة عن التلوث لها صلة محتملة بهذا المرض العصبي التنكسي فإن هذا يدعو أولا إلى محاولة الأفراد تقليل تعرضهم له وثانيا محاولة صناع القرار السياسي القيام بتحرك من أجل خفض العبء الصحي. قد يكون الزهايمر وباء حديثا من صنعنا».
وتم أخذ عينات نسيج المخ من 37 شخصًا تتراوح أعمارهم بين ثلاثة أعوام و92 عامًا. وتعاونت ماهر في الدراسة مع زملاء من جامعات أكسفورد ومانشستر ومونتانا وغلاسكو، بالإضافة إلى الجامعة الوطنية المستقلة في المكسيك. ونشرت الدراسة في دورية (بروسيدينجز أوف ذا ناشونال أكاديمي أوف ساينسز).
ووفقًا لموقع «الزهايمر دوت نت» على الإنترنت فإن 44 مليون شخص على مستوى العالم يعانون من أنواع من الخرف، لكن الزهايمر أكثرها شيوعًا.



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».