عام 2013: تواصل حي بين أدمغة بشرية.. وروبوتات صغيرة محلقة ومركبات للسياحة الفضائية

تجارب مختبرية لإنتاج أكباد وقلوب وأمخاخ حقيقية تبشر بحلول عصر الأعضاء البديلة

عام 2013: تواصل حي بين أدمغة بشرية.. وروبوتات صغيرة محلقة ومركبات للسياحة الفضائية
TT

عام 2013: تواصل حي بين أدمغة بشرية.. وروبوتات صغيرة محلقة ومركبات للسياحة الفضائية

عام 2013: تواصل حي بين أدمغة بشرية.. وروبوتات صغيرة محلقة ومركبات للسياحة الفضائية

شهد عام 2013 الذي يشارف على الانتهاء، عددا من الاكتشافات والمنجزات العلمية؛ ومنها: اكتشاف كواكب تقع خارج المجموعة الشمسية يعتقد العلماء أن ظروفها قابلة للحياة، ونجاح فريق عالمي من علماء الأعصاب في وضع خريطة مفصلة للدماغ البشري، بينما طور باحثون آخرون أعضاء بشرية؛ مثل: الآذان، والأسنان، والكبد، والقلب، والمخ، والأوعية الدموية، يمكن زرعها في الإنسان، إضافة إلى تطوير سيارات ذاتية الحركة، وازدياد قدرات توظيف تقنية الطباعة المجسمة في شتى الميادين.
وفي 13 مارس (آذار) الماضي، أعلن العلماء العاملون في «المختبر الأوروبي لفيزياء الجسيمات الدقيقة» (سيرن) في جنيف، اكتشافهم أحد الجسيمات الدقيقة الموجودة ضمن المكونات الذرية، وأعلنوا أنه ربما يكون، على الأكثر، الجسيم المعروف باسم «بوزون هيغز»، الذي تنبأ بوجوده نظريا، العالم الفيزيائي الأسكوتلندي بيتر هيغز قبل أكثر من 45 عاما والذي يساعد الجسيمات الدقيقة في الذرة على اكتساب كتلتها. واكتشف «بوزون هيغز»، في مصادم الهاردونات الكبير، وهو أكبر معجل مخصص لتصادم المكونات الذرية. وحصل العالم هيغز على جائزة نوبل في الفيزياء لهذا العام.
ومن بين الأحداث البارزة لعام 2013، الحدث الذي وقع في الخامس عشر من فبراير (شباط) عام 2013 وهز العالم - وهو سقوط نيزك سماوي زنته 10 أطنان في منطقة تشليابنسك بروسيا، مؤديا إلى جرح أكثر من 1200 شخص. وهذا هو أكبر نيزك مدمر يسقط على الأرض منذ سقوط نيزك في سيبريا عام 1908. وقد نجحت السلطات الروسية في رفع قطعة كبيرة منه بزنة 654 كلغم في أكتوبر (تشرين الأول) الماضي.
وفي ميدان الفضاء أعلنت وكالة الطيران والفضاء الأميركية في التاسع من ديسمبر (كانون الأول)، أن عربتها الآلية «كريوسيتي»، اكتشفت آثار بحيرة مياه نقية مندثرة على سطح المريخ تصلح تماما لدعم دورة حياة الميكروبات على سطح المريخ. ويبلغ طول البحيرة 50 كيلومترا وعرضها خمسة كيلومترات، وأن حجمها تغير بمرور الوقت.
وجرى إنتاج أول قطعة همبرغر اصطناعية من لحوم جرى إنماؤها داخل المختبر، وجرى تناولها بلندن في أغسطس (آب) الماضي.

* تقنيات حديثة
من أحدث التقنيات الإلكترونية التي عرضت هذا العام، جهاز تلفزيون من شركة «إل جي» الإلكترونية، الأول من نوعه، بشاشة من الصمامات ثنائية العضوية الباعثة للضوء (OLED)، وهي أكثر نحافة وأكثر كفاءة في عروض الصور مقارنة بشاشات «إل سي دي» والبلازما. من جهتها، أعلنت شركة «مايكروسوفت» تطويرها شاشة باللمس ثلاثية الأبعاد تسمح لمستخدميها بـ«الشعور» بالأشياء المعروضة عند لمسها باستخدام مجسات استشعار للقوة وذراع روبوتية.
وفي تقنيات الطيران والفضاء وبعد سنوات من الاختبارات على التحليق الشراعي للطائرة الفضائية «سبايس شيب 2» الهجين التي صممتها شركة «سكيلد كومبوزايت» التابعة لشركة «فيرجن غالاكتيك»، أجرى خبراء الشركة أول تحليق لها بالدفع الصاروخي في 26 أبريل (نيسان) الماضي. وتوجه هذه الطائرة لأغراض السياحة الفضائية.
كما حلقت طائرة أخرى هي «سولار إمبالس»، أول طائرة مسيرة بالكامل بالطاقة الشمسية، في دورة كاملة حول الولايات المتحدة في يوليو (تموز) هذا العام.
وفي ميدان الروبوتات، عرض باحثون من جامعة هارفارد الأميركية روبوتات صغيرة جدا اسمها «روبو بيز» بأجنحة تعد الأولى في صغرها بالعالم، يمكنها التحليق. كما نجح علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في صنع روبوتات على شكل مكعبات صغيرة ذات قوة دفع ذاتي، يمكن تركيبها لصنع أي أشكال روبوتية منها.
وطورت وكالة أبحاث مشاريع الدفاع المتقدمة (داربا) الأميركية مع شركة «بوسطن دايناميكس» الروبوت البشري «أطلس» الذي يبلغ طوله 6 أقدام ويمكنه التحرك ذاتيا للعمل في المواقع العسكرية ومناطق الكوارث. كما عرض هذا العام مصعد جديد لناطحات السحاب صمم بكابلات من ألياف الكربون يصل إلى ارتفاع 1000 متر في سفرة واحدة للركاب.
وطور باحثون أميركيون وألمان طريقة سهلة وذات كفاءة لتحلية مياه البحر، بتوظيف مجال كهربائي ضعيف لفصل الملح عن الماء من دون الحاجة إلى وجود مرشحات معقدة.
وفي تصاميم السيارات والدراجات، عرضت شركة «تويوتا» سيارة ذاتية الحركة قادرة على استشعار المحيط الذي تتحرك فيه، كما تراقب سائقها وتتصل مع السيارات الأخرى.
ونجح فريقان من المصممين في صنع نموذج لدراجة هوائية طائرة، فقد وضع مصممون بريطانيون نموذجا لدراجة هوائية هجين تحلق شراعيا، يمكنها التحليق إلى ارتفاع 1200 متر، بينما نجح مصممون من التشيك في وضع نموذج «دراجة محلقة» لها محركات دوارة تحلق مثل طائرة الهليكوبتر على ارتفاعات منخفضة.
وصمم باحثون أميركيون في جامعة كولومبيا أول جهاز راديو «إف إم» متناهي الصغر بتوظيف تقنيات النانو.

* تقنيات طبية
* في أول تواصل بين مخين حيين، نجح باحثون بجامعة ديوك الأميركية في توصيل دماغي جرذين بواجهة تفاعل إلكترونية أتاحت لهما التشارك في المعلومات.
وفي أغسطس، نجح باحثون بجامعة واشنطن في تنفيذ ما يعتقد أنه أول واجهة تفاعل دماغي بين شخصين من دون تدخل جراحي، استطاع فيها أحد الباحثين إرسال إشارة من مخه عبر الإنترنت بهدف التحكم في حركة يد باحث آخر.
وشهد هذا العام إجازة إدارة الغذاء والدواء الأميركية استخدام أول عين بيونية (بيولوجية - إلكترونية) لعلاج العمى من طراز «أرغوس 2» (Argus II) للتسويق التجاري. وكانت هذه العين الاصطناعية قد طرحت في أوروبا عام 2011، وهي تستخدم تركيبة من العدسات المزروعة مع كاميرا بهدف إعادة الرؤية للمصابين بحالات التهاب الشبكية الصباغي (retinitis pigmentosa).
وصمم باحثون في مدينة ماساتشوستس الأميركية جهاز مسح طبيا بحجم حبة الدواء يمكن للمرضى بلعه عبر المريء بهدف الكشف عن الأمراض. كما وظف باحثون في جامعة هريوت - واط في أسكوتلندا طابعة مجسمة بالأبعاد الثلاثة يمكنها إنتاج مجموعات من الخلايا الجذعية الحية، الأمر الذي سيسمح بإنتاج أعضاء بشرية كاملة يمكن طبعها حسب الطلب، بينما تمكن باحثون من جامعة كمبردج من «طباعة» خلايا حية يمكن وضعها في العين لعلاج العمى منتصف شهر ديسمبر الحالي. وبعد دراسات استمرت 8 أعوام ضمن مشروع لتوظيف طرق رائدة للاستنساخ، نجح علماء يابانيون في إنتاج 25 جيلا من الفئران السليمة المستنسخة عاشت عمرها المعتاد، الأمر الذي أظهر أن الحيوانات المستنسخة لا تعيش بالضرورة أعمارا أقل من الحيوانات التي تولد طبيعيا.
وفي تجربة رائدة أخرى، نجح علماء يابانيون آخرون في إنماء قطع من الكبد القابل لتأدية وظيفته، من خلايا جذعية، وزرعوه بنجاح داخل الفئران. كما نجح علماء أميركيون لأول مرة في زرع وعاء دموي مهندس بيولوجيا في جسم مريض بالكلى في مرحلة المرض الأخيرة. وجرى إنتاج أذن بشرية في المختبر بتوظيف مواد لأنسجة حية أخذت من الأبقار والخراف. كما جرى إنتاج أول قلب للفئران يؤدي وظيفته كاملة، صنع من أنسجة بشرية. وأخيرا، جرى إنتاج مخ بشري مختبريا بحجم حبة البازلاء من خلايا جذعية.
وأعلن العلماء صنع أول يد بشرية يتم التحكم فيها بواسطة الأفكار، بينما أجيز في أميركا استخدام أول بنكرياس اصطناعي.

* الفضاء الخارجي
في الفضاء الخارجي، أطلقت «ناسا» سفينة «مافين» لدراسة أجواء المريخ، في حين أطلقت الهند «مانغليان» في نوفمبر (تشرين الثاني) الماضي أول سفينة فضائية لها في مهمة نحو المريخ. وأطلقت الصين أول الشهر الحالي عربة «تشانغ» نحو القمر، هبطت عليه منتصف الشهر، مهمتها إجراء أعمال حفر وأبحاث جيولوجية وتقنية جديدة على سطح القمر. وتعد «تشانغ 3» ثالث رحلة فضائية لمركبة غير مأهولة تنجح في الهبوط على سطح القمر. وتعد أول محاولة ناجحة مما يربو على 40 عاما، حيث كانت العربة الفضائية السوفياتية «لوناخود - 2» آخر مركبة حطت على سطح القمر.
وكانت «ناسا» قد أطلقت مسبار «مستكشف جو القمر وبيئة الغبار» في بداية سبتمبر (أيلول)، بينما أطلقت شركة «أوروبيتال ساينس» أولى سفنها الفضائية «سيغناس» لإرسال الإمدادات إلى محطة الفضاء الدولية.

* البيئة
أعلن خبراء منظمة الأرصاد الجوية العالمية في ديسمبر من هذا العام، أن عام 2013 سيكون على الأكثر ضمن أكثر الأعوام العشرة حرارة على نطاق العالم منذ بدايات تسجيل بيانات الأنواء الجوية.
وأوضحت دراسة علمية نشرت بداية عام 2013، أن الطبقات الجليدية في جبال الأنديز تذوب بمعدلات لم يسبق لها مثيل. وفي مارس، أعاد باحثون من جامعة أوريغون للدولة وضع سجلات درجات الحرارة العالمية منذ نهاية العصر الجليدي الماضي. وبعد استخلاص الباحثين بيانات من 73 موقعا حول العالم سجلوا ظاهرة حدوث تسخين متسارع للأرض في القرن العشرين وأوائل القرن الحادي والعشرين. وأكدت دراسة جديدة لعلماء البيئة نشرت في أكتوبر الماضي الفكرة القائلة بامتصاص المحيطات بعض الحرارة الجوية الفائضة في الأرض.
وعثر العلماء على أنهار قديمة العهد كانت تجري عبر الصحراء الأفريقية سمحت للإنسان القديم بالهجرة نحو ضفاف البحر الأبيض المتوسط قبل نحو 100 ألف سنة. كما عثر العلماء على مخزونات ضخمة من المياه الجوفية في منطقة توركانا بشمال كينيا.



«طريقة النوم العسكرية»... للإغفاء في غضون دقيقتين

«طريقة النوم العسكرية»... للإغفاء في غضون دقيقتين
TT

«طريقة النوم العسكرية»... للإغفاء في غضون دقيقتين

«طريقة النوم العسكرية»... للإغفاء في غضون دقيقتين

الحصول على قسط كافٍ من النوم أمر بالغ الأهمية. فقد وجدت دراسة أجريت عام 2018 أن الأشخاص الذين ينامون من خمس إلى ست ساعات أقل إنتاجية بنسبة 19 في المائة من أولئك الذين ينامون بانتظام من سبع إلى ثماني ساعات في الليلة. أما الأشخاص الذين ينامون أقل من خمس ساعات، فتكون إنتاجيتهم أقل بنسبة 30 في المائة تقريباً... صحيح أنهم يبقون مستيقظين لفترة أطول، لكنهم في الواقع ينجزون أقل.

النوم مفيد لحل المشكلات الأصعب

يعود ذلك إلى أن أبحاثاً أخرى تُظهر أن الاكتفاء بست ساعات من النوم يجعل أي مهمة تتطلب تركيزاً أو تفكيراً عميقاً أو حلاً للمشكلات أكثر صعوبة.

*النوم 4 ساعات فقط يشبه شرب 5 أقداح مشروبات كحولية*

وفي الواقع، وفيما يتعلق بجوانب مثل الانتباه وسرعة رد الفعل، فإن النوم ست ساعات فقط يُشبه شرب بضعة أقداح من مشروبات كحولية، بينما يشبه النوم أربع ساعات فقط شرب خمسة أقداح مشروبات كحولية. كما تُظهر أبحاث أخرى أن الحرمان من النوم يجعل إنجاز أي نشاط يتطلب إجراء خطوات متعددة – إذ إن أي شيء تحاول القيام به تقريباً – يضحى أكثر صعوبة.

وإن لم يكن ذلك كافياً، فقد أظهرت دراسة أخرى أن قلة النوم تُسبب زيادة في نشاط مراكز المكافأة في الدماغ المسؤولة عن الطعام. كما أن اتباع نظام غذائي سيئ يُؤدي إلى قلة النوم، ما يُؤدي بدوره، للأسف، إلى اتباع نظام غذائي أسوأ.

«طريقة النوم العسكرية»

كيف تنام أسرع وبطريقة سهلة؟ في كتاب «استرخِ واربح: أداء البطولة» (Relax and Win: Championship Performance) الصادر عام 2012، يصف لويد باد وينتر روتيناً ابتكرته مدرسة الطيران التمهيدية التابعة للبحرية، لمساعدة الطيارين على النوم بشكل أسرع وأسهل.

وظهر أنه بعد ستة أسابيع من اتباع الطريقة، تمكّن 96 في المائة من الطيارين من النوم في غضون دقيقتين أو أقل: أثناء جلوسهم على كرسي، والاستماع إلى تسجيل لإطلاق نار رشاش، وبعد شرب القهوة.

خطوات الطريقة

إليك الطريقة:

* أرخِ عضلات وجهك بالكامل. أغمض عينيك. تنفّس ببطء وعمق. ثم أرخِ جميع عضلات وجهك ببطء. (ابدأ مثلاً بعضلات جبهتك وانزل تدريجياً). أرخِ فكّك، وخديك، وفمك، ولسانك، وكل شيء... حتى عينيك؛ دعهما يسترخيان.

* أرخِ كتفيك ويديك. تخلّص من أي توتر. أرخِ رقبتك، وعضلات ظهرك؛ اشعر وكأنك تغوص في الكرسي أو السرير. ثم ابدأ من أعلى ذراعك الأيمن، وأرخِ عضلات ذراعيك، وساعديك، ويديك ببطء. كرّر ذلك على الجانب الآخر. ولا تنسَ أن تستمر في التنفس ببطء وعمق.

* ازفر وأرخِ صدرك. مع استرخاء كتفيك وذراعيك، سيكون ذلك سهلاً.

* أرخِ ساقيك. ابدأ بفخذك اليمنى؛ دعها تغوص في الكرسي أو السرير. ثم افعل الشيء نفسه مع ساقك، وكاحلك، وقدمك. كرّر العملية مع ساقك اليسرى.

* الآن صفِّ ذهنك. صحيح أن من الصعب عدم التفكير في أي شيء. إذا كنت كذلك، فحاول أن تُبقي صورة في ذهنك. اختر شيئاً مُريحاً. تخيّل نفسك مُستلقياً بشكل مريح في الظلام. لكن إن لم ينجح ذلك، فجرّب تكرار عبارة «لا تُفكّر» لمدة عشر ثوانٍ. على الأقل، سيساعدك هذا على تشتيت انتباهك عن التفكير في أي شيء قد يُبقيك مستيقظاً.

الممارسة هي المفتاح

قد لا تُساعدك طريقة النوم العسكرية على النوم أسرع في المرات الأولى، ولكن كلما استخدمتها بانتظام، درّبت نفسك على الاسترخاء والتخلص من الأفكار.

* مجلة «فاست كومباني»


هل يُمكن منع ظهور الشيب… أو عكسه؟

هل يُمكن منع ظهور الشيب… أو عكسه؟
TT

هل يُمكن منع ظهور الشيب… أو عكسه؟

هل يُمكن منع ظهور الشيب… أو عكسه؟

تبدأ كل شعرة بشكل شبه شفاف، ثم يُحدد لونها بواسطة الميلانين، وهو صبغة دقيقة. فإذا كانت شعرة كثيفة التركيب، يكون الشعر داكناً، أما إذا كانت تحتوي على بقع سوداء وبنية قليلة، فيبدو أشقر، كما كتب سيمار باجاج (*).

توقف خلايا إنتاج الصبغة

مع مرور الوقت، تميل الخلايا المنتجة للصبغة في كل بصيلة شعر إلى التباطؤ أو التوقف عن العمل؛ ما يؤدي إلى ظهور الشيب، كما يقول ديزموند توبين مدير معهد تشارلز للأمراض الجلدية في جامعة دبلن في آيرلندا. وتميل هذه الشعيرات إلى أن تكون أكثر صلابة وأصعب في التحكم، وتنمو أسرع بنسبة 10في المائة من الشعر الحاملة للصبغة. ويتقبلها البعض كجزء من الشيخوخة، بينما يراها آخرون مصدر إزعاج يجب صبغه أو نتفه أو إخفاؤه.

عوامل محفزة

لكن العلماء ليسوا متأكدين من العوامل المحفزة لظهور الشيب أو مدى قدرتنا على التحكم فيه. قد يبدأ الشيب بالظهور في العشرينات من العمر، أو قد يحتفظ الشخص بلونه الطبيعي حتى الثمانينات. ورغم أن هذه العملية تبدو غير قابلة للعكس إلى حد كبير، فإن الباحثين يكتشفون أن اللون قد يعود أحياناً، على شكل بقع أو جذور داكنة.

وحتى الآن، لا يوجد حل جذري لمنع الشيب أو عكسه، لكن الخبراء يحاولون فهم هذه المشكلة وإيجاد حلول لها.

ماذا يعرف العلماء حتى الآن؟

لا يتحول شعرنا إلى اللون الرمادي دفعة واحدة؛ ولهذا فإنك قد تلاحظ ظهور خصلات فضية متفرقة، ثم تمر بمرحلة شيب جزئي. بل قد يصبح لون بعض الشعر أفتح أو أغمق مرة أخرى.

إن كل بصيلة شعر هي وحدة مستقلة، تحتوي على خلاياها المنتجة للصبغة، التي تُسمى الخلايا الصبغية، بالإضافة إلى مخزون من الخلايا الجذعية البديلة. ومع تقدمنا ​​في العمر، تتراكم الأضرار في هذه الخلايا بشكل طبيعي، نتيجة لأسباب مثل الإجهاد والتلف الخلوي.

تضرر الخلايا الصبغية واستنفاد الجذعية

عادةً ما يبدأ شيب الشعر عندما تتضرر الخلايا الصبغية في بصيلة معينة، ولكنه يصبح دائماً عند استنفاد مخزون الخلايا الجذعية، كما أوضحت إيمي نيشيمورا، أستاذة الشيخوخة والتجدد في جامعة طوكيو. وتشير الأبحاث إلى أنه إذا حدثت العملية الأولى دون الثانية، يمكن عكس الشيب.

في دراسة صغيرة أُجريت عام 2021، جمع العلماء عينات شعر من أشخاص بدأ الشيب يظهر لديهم، ووجدوا خطوطاً داكنة وبيضاء مميزة. ولأن الشعر ينمو بمقدار سنتيمتر تقريباً كل شهر؛ فقد وفرت هذه الخطوط تسلسلاً زمنياً، لذا طلب الباحثون من المشاركين تدوين تجاربهم المجهدة خلال العام الماضي. وتوافقت فترات التوتر الشديد مع الخطوط الفاتحة، بينما توافقت فترات التوتر المنخفض مع الخطوط التي عاد فيها اللون. بعبارة أخرى، يبدو أن خفض مستويات التوتر يُعكس أو يُبطئ شيب الشعر.

تنشيط الخلايا الجذعية بعد علاج السرطان

كما لوحظ لدى بعض الأشخاص الذين يعانون من الشيب عودة لون الشعر تلقائياً في بعض المناطق بعد خضوعهم لأنواع معينة من العلاج الكيميائي أو الإشعاعي أو المناعي. يشتبه الخبراء في أنه في هذه الحالات النادرة، قد تحفز علاجات السرطان الخلايا الجذعية الخاملة على إعادة بناء الخلايا الصبغية الوظيفية.

عكس عملية فقدان الصبغة

يشير هذا البحث إلى أن شيب الشعر ليس عملية خطية تماماً، وأن هناك «فرصة سانحة» يمكن خلالها عكس فقدان الصبغة، كما يقول الدكتور رالف باوس، طبيب الأمراض الجلدية في جامعة ميامي. ولا يزال من غير الواضح مدة بقاء هذه الفرصة، وما هي الطرق الآمنة لإعادة تنشيط الخلايا الجذعية.

ماذا يمكنك فعله حيال شيب الشعر؟

تقول الدكتورة جيسيكا شيو، طبيبة الأمراض الجلدية في جامعة كاليفورنيا إرفاين هيلث، إن جزءاً كبيراً من شيب الشعر وراثي. لذا؛ فإن آباءك وأجدادك يقدمون أفضل المعلومات.

* الشيب لدى البيض والآسيويين والسود. وقد وجد الباحثون أيضاً أن الشيب يبدأ عادةً في منتصف الثلاثينات لدى البيض، وفي أواخر الثلاثينات لدى الآسيويين، وفي منتصف الأربعينات لدى السود.

* تغييرات مفيدة. لكن خيارات نمط الحياة قد تُحدث فرقاً أيضاً. وتشير أقوى الأدلة إلى الإقلاع عن التدخين وتقليل مستويات التوتر. وقالت شيو إن الحصول على قسط كافٍ من النوم واتباع نظام غذائي صحي غني بمضادات الأكسدة قد يحدّان من تلف خلايا الصبغة، على الرغم من أن الأدلة غير مباشرة.

كما رُبط الشيب المبكر بانخفاض مستويات الحديد وفيتامين بي12، لكن في الولايات المتحدة، نادراً ما تحدث حالات نقص حادة تؤثر على صبغة الشعر، حسب توبين.

* وعود المكملات الغذائية. ولا يوجد دليل على أن المكملات الغذائية تساعد في علاج الشيب. ونصحت شيو بالحذر عند استخدام مكملات مكافحة الشيب عموماً؛ لأنها تُباع غالباً بناءً على وعود لا أدلة. فحتى لو احتوت هذه المكملات على مكونات مفيدة، لا يوجد دليل على أن تناول الحبوب أو استخدام الكريمات يصل إلى خلايا الصبغة في أعماق بصيلات الشعر.

لا توجد علاجات طبية للشيب

* الأدوية والشيب. على الرغم من عدم وجود علاجات طبية للشيب، يُنصح باستشارة الطبيب بشأن الشيب المفاجئ أو المبكر، إذ ترتبط نسبة ضئيلة من الحالات بأدوية موصوفة أو أمراض معينة، وقد تكون قابلة للعلاج. على سبيل المثال، ارتبطت بعض أدوية الصرع، ومضادات الملاريا، والريتينويدات الفموية، وأدوية تشنج العضلات بشيب الشعر. كما أن الكثير من أدوية السرطان تُسبب فقدان الصبغة، على الرغم من ندرة حالات استعادة التصبغ.

* الاضطرابات الصحية والشيب. يستطيع الأطباء أيضاً التمييز بين الشيب المرتبط بالتقدم في السن والحالات المرضية التي تُسببه. فقد ارتبطت اضطرابات الغدة الدرقية وغيرها من الاضطرابات الهرمونية بالشيب المبكر، وكذلك أمراض المناعة الذاتية التي تستهدف بصيلات الشعر، مثل البهاق والثعلبة البقعية. يُمكن للعلاج الحد من فقدان الصبغة، وفي بعض الأحيان يُساعد على عودة اللون.

* خدمة «نيويورك تايمز»


أطلس جديد يكشف كيف يتغير الدماغ مع التقدم في العمر

أطلس جديد يكشف كيف يتغير الدماغ مع التقدم في العمر
TT

أطلس جديد يكشف كيف يتغير الدماغ مع التقدم في العمر

أطلس جديد يكشف كيف يتغير الدماغ مع التقدم في العمر

تمكن علماء أميركيون من إعداد أكثر خريطة تفصيلاً حتى الآن توضح كيف يتغير الدماغ مع التقدم في العمر. ويقدم هذا «الأطلس الجيني - اللاوراثي» الجديد الذي طوره باحثون في معهد سالك بكاليفورنيا، فهماً أعمق للعمليات البيولوجية المرتبطة بالشيخوخة، وقد يساعد العلماء في فهم أمراض مثل مرض ألزهايمر وباركنسون والتصلب الجانبي الضموري.

ويعاني أكثر من 57 مليون شخص حول العالم من أمراض تنكسية عصبية. ومن المتوقع أن يتضاعف هذا الرقم كل 20 عاماً مع تقدم السكان في العمر.

وعلى الرغم من أن الشيخوخة تُعدّ العامل الأكبر خطورة للإصابة بهذه الأمراض، فإن العلماء ما زالوا يسعون لفهم الآليات الدقيقة التي تؤدي إلى تغير الدماغ مع مرور الزمن.

وتمثل الدراسة الجديدة التي نُشرت في مجلة «Cell» في 10 مارس (آذار) 2026، خطوة مهمة نحو الإجابة عن هذا السؤال؛ إذ ترسم خريطة للتغيرات الكيميائية الصغيرة التي تطرأ على الحمض النووي «دي إن إيه» (DNA)، وكيف تؤثر في نشاط الجينات داخل الدماغ مع التقدم في العمر.

خريطة مفصلة للدماغ المتقدم في العمر

أنشأ فريق البحث أطلساً واسع النطاق يوضح كيف يؤثر التقدم في العمر في خلايا الدماغ المختلفة ومناطقه المتعددة. وباستخدام تقنيات جينية متقدمة، درس العلماء أكثر من 200 ألف خلية دماغية منفردة، كما حللوا ما يقارب 900 ألف خلية أخرى باستخدام تقنية تُعرف باسم «التحليل الجيني المكاني» أو «علم النسخ المكاني» (spatial transcriptomics) التي تتيح تحديد موقع الخلايا داخل أنسجة الدماغ بدقة.

تغيرات في 36 نوعاً من خلايا الدماغ

ويضم الأطلس 8 مناطق رئيسية في الدماغ، ويغطي التغيرات التي تحدث في 36 نوعاً مختلفاً من الخلايا الدماغية.

وقال عالم الوراثة جوزيف إيكر من مختبر التحليل الجينومي بمعهد سالك للدراسات البيولوجية في كاليفونيا وأحد المشرفين الرئيسيين على الدراسة، إن هذه الخرائط تتيح لنا رؤية كيف يعيد التقدم في العمر تشكيل الدماغ على المستوى الجزيئي، كما توفر إطاراً علمياً يمكن أن يساعد الباحثين في فهم الآليات التي تقف وراء الأمراض التنكسية العصبية.

دور التغيرات اللاجينية

كما ركزت الدراسة بشكل خاص على عملية بيولوجية تُعرف باسم التغيرات اللاجينية (Epigenetics). وعلى عكس الطفرات التي تغير تسلسل الحمض النووي نفسه، فإن هذه التغيرات تتمثل في علامات كيميائية صغيرة ترتبط بالحمض النووي، وتتحكم في تشغيل الجينات أو إيقافها.

وتتراكم هذه العلامات مع مرور الزمن، ويعتقد العلماء أنها تلعب دوراً مهماً في عملية الشيخوخة. ومن أبرز هذه التغيرات ما يُعرف بـ«مثيلة الحمض النووي» (DNA methylation)، وهي إضافة علامات كيميائية إلى الحمض النووي تساعد في التحكم في تشغيل الجينات أو إيقافها، والتي قد تؤثر في وظيفة الخلايا وتسهم في ظهور الأمراض المرتبطة بالعمر.

ومن خلال تحليل أنماط «مثيلة الحمض النووي» في خلايا الدماغ الفردية، اكتشف الباحثون أن الشيخوخة تؤثر في أنواع الخلايا بطرق مختلفة. وقد كانت التغيرات أكثر وضوحاً في الخلايا غير العصبية، وهي الخلايا التي تدعم الخلايا العصبية، لكنها لا تنقل الإشارات العصبية بنفسها.

تنشيط «الجينات القافزة»

وكشف الباحثون أيضاً عن ظاهرة تتعلق بما يسمى «الجينات القافزة» المعروفة علمياً باسم «Transposable elements»، وهي مقاطع من الحمض النووي «دي إن إيه» قادرة على الانتقال من موقع إلى آخر داخل الجينوم، وغالباً ما تبقى خاملة بفضل آليات تنظيم كيميائية مثل «مثيلة الحمض النووي».

وفي الظروف الطبيعية تبقى هذه العناصر غير نشطة بفضل آليات تنظيمية داخل الخلية. لكن الدراسة أظهرت أن هذه الضوابط تضعف مع التقدم في العمر، ما يسمح للجينات القافزة بأن تصبح أكثر نشاطاً. ويعتقد العلماء أن زيادة نشاطها قد تسهم في اضطراب عمل الخلايا، وتراجع وظائف الدماغ مع الشيخوخة.

كما تمكن الباحثون من تحديد مؤشرات حيوية جديدة مرتبطة بشيخوخة الدماغ تتعلق بالطريقة التي يُنظم بها الحمض النووي في بنية ثلاثية الأبعاد داخل الخلية.

مناطق الدماغ لا تشيخ بالطريقة نفسها

ومن النتائج اللافتة أيضاً أن الشيخوخة لا تؤثر في جميع مناطق الدماغ بالتساوي. فحتى النوع نفسه من الخلايا يمكن أن يشيخ بطريقة مختلفة تبعاً لموقعه داخل الدماغ.

وعلى سبيل المثال، أظهرت الخلايا غير العصبية الموجودة في المناطق الخلفية من الدماغ، مستويات أعلى من الالتهاب مقارنة بالخلايا المشابهة في المناطق الأمامية. ويعكس ذلك التعقيد الكبير في عملية شيخوخة الدماغ، وقد يساعد في تفسير سبب تأثر بعض المناطق الدماغية بالأمراض أكثر من غيرها.

مورد علمي مفتوح للعالم

ولتعزيز التعاون العلمي جعل الباحثون كامل قاعدة البيانات متاحة للعلماء حول العالم عبر منصات مثل «خدمات أمازون السحابية» (Amazon Web Services)، و«مجموعة التعبير الجيني» (Gene Expression Omnibus).

وقد بدأ الفريق بالفعل في استخدام هذه البيانات لتطوير نماذج تعتمد على الذكاء الاصطناعي يمكنها التنبؤ بكيفية تغير نشاط الجينات مع تقدم الدماغ في العمر. وفي المستقبل قد تساعد هذه النماذج العلماء في محاكاة عملية شيخوخة الدماغ واكتشاف أهداف علاجية جديدة.

ويأمل الباحثون في أن يسهم هذا الأطلس في تسريع الأبحاث المتعلقة بالشيخوخة وأمراض الدماغ، وأن يفتح الطريق أمام تطوير استراتيجيات جديدة لإبطاء تدهور الدماغ المرتبط بالعمر وتحسين جودة حياة ملايين الأشخاص حول العالم.