دراسات جديدة لفهم أساسيات «ذاكرة العضلات»

دراسات جديدة لفهم أساسيات «ذاكرة العضلات»
TT
20

دراسات جديدة لفهم أساسيات «ذاكرة العضلات»

دراسات جديدة لفهم أساسيات «ذاكرة العضلات»

«ذاكرة العضلات» ليست واحدة من أساطير عالم الرشاقة؛ بل حقيقة واقعة، ولو أن معناها قد يختلف قليلاً عمّا يعتقد.

- ذاكرة عضلية
يتحدث الناس بشكل عام عن عدم نسيانهم مهارة ركوب الدراجة، ورمي الكرة، واستخدام مضرب التنس؛ بوصفها أمثلة على «ذاكرة العضلات (muscle memory)»، ولكن هذه المهارات التي تستعيدها الذاكرة باستمرار تعود جذورها إلى عملية التعلم الحركي. ويشرح ديفيد بيم، الباحث والأستاذ الجامعي في «كلية الحركية البشرية والترفيه» بجامعة ميموريال، في نيوفاوندلاند الكندية، أنه عندما يتعلم الإنسان كيف يؤدي هذه الحركات بشكل جيد ويصبح قادراً على تأديتها بشكل تلقائي دون تفكير واع، ترسخ هذه المعلومات على شكل رموز في الدماغ. ولذلك، وفي المستقبل، فإن ما يظل يرافق الإنسان هو «التنسيق الحركي الأساسي الذي تعلمه». في المقابل؛ عندما يتحدث العلماء المختصون في وظائف الأعضاء عن ذاكرة العضلات، فإنهم يشيرون إلى الظاهرة التي تكتسب من خلالها العضلات المدربة سابقاً القوة والحجم السريعين بعد فترة من توقف التمرين مقارنة بالعضلات التي لم تتدرب مطلقاً سابقاً وتبدأ من الصفر. وقد أظهرت الدراسات العلمية في السنوات الخمس عشرة الماضية أن التغييرات في العضلات لا تتوقف. فقد رجحت نتائج دراسة أجريت على الفئران أنه، وبعد تكاثر نوى (nuclei) الخلايا العضلية استجابة للتمارين الثقيلة، لا يخسر الإنسان هذه النوى في فترات انعدام الحركة المتتالية؛ بل يحتفظ بها الجسم في ألياف العضلات في انتظار إعادة تشغيلها عند استئناف التمرين.
عند ممارسة الرياضة، تتعرض ألياف العضلات إلى ضرر طفيف وطبيعي يلعب دوراً مهماً في زيادة قوة العضلات؛ لأن «الخلايا النائمة» المعروفة باسم «الخلايا التابعة» تسارع إلى موقع الإصابة وتُدخل مزيداً من النوى - وهي أدمغة الخلايا - إلى الألياف، مما يزيد نمو العضلات؛ بحسب ما أفاد به فابيو كومانا، الأستاذ المحاضر في العلوم الرياضية والغذائية بجامعة ولاية سان دييغو. ونقلت ستيسي كولينو؛ الإعلامية الأميركية في واشنطن، عن كومانا أنه حتى «لو توقف الإنسان عن ممارسة الرياضة لفترة طويلة، تبقى النوى في مكانها وتسرع عودة نمو العضلات مع استئناف التمرين».

- تغيرات جينية
ترتبط الأبحاث الأخرى التي درست الذاكرة العضلية بالتغييرات التي تطرأ على أنماط عمل الجينات عند الاستجابة للبيئة والسلوك. شرح كيفن موراتش، الأستاذ المساعد المختص في الصحة والأداء البشري والترفيه بجامعة أركنساس، في فايتفيل، أن «الجينات تعمل في خلايا العضلات وتتوقف عن العمل استجابة منها للتمارين الرياضية بهدف إنتاج بروتينات معينة في الخلية مهمتها تسهيل نمو وتقوية العضلات». تشير هذه النظرية إلى أن التغييرات طويلة الأمد في هذه الجينات قد تكون مسؤولة عن تحريك ذاكرة العضلات. والخلاصة أنه بطريقة أو بأخرى، يتضح لنا التالي: كلما مارس الإنسان الرياضة؛ زاد مخزون ذاكرته العضلية. تشرح لورنس شوارتز، أستاذة علوم الأحياء في جامعة ماساتشوستس - أَمهرست، أن «هذه النوى الإضافية تُحفظ فور إفرازها في الجسم، ويعمد الجسم إلى تخزينها. يسير جسم الإنسان وفقاً لدليل إرشادي لصناعة العضلات، مما يعني أن استئناف ممارسة الرياضة سيعزز نمو عضلاته بشكل أسرع». يعتقد العلماء أن الذاكرة العضلية تدوم لوقت طويل وربما تكون أبدية. فقد عدّ بيم أنه «لا يوجد سن معينة لتوقف هذه الذاكرة». وقد عمدت دراسة حديثة أجريت على رجال بين الخمسينات والسبعينات من عمرهم، إلى التحقيق في تأثيرات اتباع نظام تمارين المقاومة متبوع باستراحة من التمرين (12 أسبوعاً)، ثم استئناف التمرين (12 أسبوعاً). وكما توقع الباحثون، عززت تمارين المقاومة قوة تمدد الركبة وصلابتها بنسبة ما بين 10 و36 في المائة، بينما أدى توقف التمارين إلى خسارة القوة والصلابة بنسبة تتراوح بين 10 و15 في المائة. أما الاكتشاف الكبير فهو: «احتاج المشاركون إلى أقل من 8 أسابيع بعد استئناف التمارين للوصول إلى مستوى ما بعد التمرين من الصلابة القصوى»؛ وفق الباحثين.
يشرح سيدريك براينت، رئيس ومدير القسم العلمي في «أميركان كاونسل أوف إكزرسايس (المجلس الأميركي للتمارين الرياضية)» أن سرعة اكتساب مستوى الرشاقة السابق تعتمد على: الرشاقة التي امتلكها الشخص قبل التوقف عن ممارسة الرياضة، ومدة الاستراحة، والسن، ومدة ممارسة الرياضة التي أسست الذاكرة العضلية. وختم قائلاً: «كلما كان الإنسان رشيقاً وكلما طالت فترة التأسيس للذاكرة العضلية، ازدادت نسبة ميل النتائج لصالحه».


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
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)

7 ابتكارات ثورية في مجال الذكاء الاصطناعي

7 ابتكارات ثورية في مجال الذكاء الاصطناعي
TT
20

7 ابتكارات ثورية في مجال الذكاء الاصطناعي

7 ابتكارات ثورية في مجال الذكاء الاصطناعي

يشهد الذكاء الاصطناعي نمواً متسارعاً غير مسبوق. ومع طرح شركات التكنولوجيا الكبرى منتجات مُدمجة مع الذكاء الاصطناعي بوتيرة متسارعة، تتعمق هذه التكنولوجيا في حياتنا اليومية. ومع التقدم الكبير الذي يحققه عالم التكنولوجيا في مجال الذكاء الاصطناعي التوليدي والوكيل، نقترب أكثر فأكثر من تقنيات المستقبل المدعومة بالذكاء الاصطناعي، كما كتب إيجي يلدريم *.

أدوات مساعدة ذكية... باستجابات بشرية

فيما يلي 7 من هذه التقنيات قيد التطوير حالياً، وكيف يُمكنها إحداث ثورة كاملة في حياتنا اليومية.

1- أدوات المساعدة الذكية- Smart assistants:

لا تستطيع مساعدات الذكاء الاصطناعي الحالية، مثل «أليكسا» و«سيري»، تنفيذ سوى جزء صغير مما يُمكن أن تفعله مساعدات المستقبل الذكية. وتبذل شركات التكنولوجيا جهوداً حثيثة لتطوير أدوات للمساعدة بالذكاء الاصطناعي، تفهم النصوص والكلام والصور والفيديو بسلاسة، وتولد استجابات تُشبه استجابات البشر.

في أثناء كشفها عن أحدث إصدار من «ChatGPT»، صرَّحت شركة «أوبن إيه آي» المنتجة له، بأن النماذج المستقبلية ستركز بشكل أكبر على قدرات التفكير المنطقي، أي محاولة جعل روبوتات الدردشة الخاصة بها «تفكر» قبل توليد استجابة.

كما تستثمر شركات مثل «مايكروسوفت» و«غوغل» و«أوراكل» المتخصصة في الذكاء الاصطناعي الوكيل، الجهود، بهدف إنشاء أدوات مساعدة بذكاء اصطناعي مستقلة تماماً، ومتخصصة للغاية. ويتم إدخال هذه الأدوات بشكل متزايد في أماكن العمل؛ حيث تُؤَتمِت مهام المكتب، مثل إنشاء ملخصات الاجتماعات أو جدولة المناوبات.

ولا تزال هذه التكنولوجيا في مراحلها الأولى، ولكن عند تطويرها بالكامل، ستتمكن من التعامل مع طلبات أكثر تعقيداً، وجدولة الاجتماعات، والتسوق عبر الإنترنت، أو إدارة شؤونك المالية. كما ستتمكن من التحسين الذاتي والتعلم من التجربة، ما سيجعل كل مساعد ذكي مُخصصاً بشكل عميق للمستخدم، ليُنشئ نوعاً من التوأم الرقمي لك لإدارة مهامك.

مركبات ذكية... أكثر أمناً

2- المركبات ذاتية القيادة:

مع تحسن قدرة أنظمة الذكاء الاصطناعي على التعلم من التجارب دون تدخل بشري، ستصبح المركبات أكثر استقلالية.

فعلى الرغم من وجود المركبات ذاتية القيادة التي تعمل بالذكاء الاصطناعي حالياً، فإنها تعاني مخاوف تتعلق بالسلامة، ولم تصل بعد إلى مرحلة الترخيص الكامل.

تستثمر شركات مثل عملاق التكنولوجيا «تيسلا»، وشركة صناعة السيارات «فورد»، وخدمة سيارات الأجرة الآلية «وايمو»، في معالجة مشكلات التكنولوجيا وتطويرها بشكل أكبر، لتكون قادرة على نشر السيارات ذاتية القيادة بأعداد كبيرة. كما أعلنت «جنرال موتورز» و«إنفيديا» الشهر الماضي عن شراكة لبناء أسطول السيارات الذاتية القيادة المستقبلي، لشركة صناعة السيارات.

الطب الدقيق... حسب الجينات

3- الطب الدقيق المخصص لكل فرد:

يستعد قطاع الرعاية الصحية لإحداث ثورة كاملة بفضل الذكاء الاصطناعي.

يتجاوز الطب الدقيق النهج التقليدي القائم على «مقاس واحد يناسب الجميع» بهدف تصميم علاج مُخصص لاحتياجات كل مريض، بناءً على عوامل مثل تركيبته الجينية، ونمط حياته، وتاريخه الطبي الشخصي.

يصعب تطوير الطب الدقيق باستخدام التقنيات الحالية، ولكن الأدوات المدعومة بالذكاء الاصطناعي قادرة على تسريع هذه العمليات، من خلال تحليل كميات هائلة من البيانات لمساعدة الأطباء على وضع خطط علاجية مخصصة؛ بل وحتى تحليل السجلات والفحوصات للكشف عن الأمراض المحتملة قبل ظهور الأعراض.

تُستخدم هذه التقنية بالفعل على نطاق محدود من قِبل شركات مثل «غوغل» التي تستخدم نماذج الذكاء الاصطناعي الخاصة بها، للكشف عن أعراض سرطان الثدي في صور الثدي الشعاعية.

كما تُستخدم قدرة الذكاء الاصطناعي على مسح كميات هائلة من البيانات لتسريع بحوث الأدوية. على سبيل المثال، قدمت شركة «ديب مايند- DeepMind» التابعة لـ«غوغل» نموذج «AlphaFold 3» العام الماضي، وهو نموذج ذكاء اصطناعي جديد يهدف إلى التنبؤ ببنية وتفاعلات البروتينات والحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (دي إن إيه)، والحمض النووي الريبوزي (آر إن إيه) وغيرها لتسهيل اكتشاف الأدوية.

منازل ذكية... تتوقع الرغبات

4- المنازل الذكية:

مع التقدم التكنولوجي في الروبوتات المدعومة بالذكاء الاصطناعي، بزغ فجر المنازل الذكية المجهزة بأدوات منزلية مدمجة بالذكاء الاصطناعي. سيكون هذا الذكاء الاصطناعي مستقلاً وقابلاً للتخصيص، ومن ثم سيكون قادراً على توقع رغباتك واحتياجاتك؛ إذ إنه سينفذ أعمالاً مثل ضبط إضاءة منزلك ومنظم الحرارة لتحسين استهلاك الطاقة، وتأمين منزلك من المتسللين.

بدأ الذكاء الاصطناعي يشق طريقه إلى منازلنا بالفعل، مع أجهزة مثل «أليكسا» من أمازون التي حصلت على تحديثها المرتقب الشهر الماضي. ستحفظ «أليكسا بلس» المُحسنة حديثاً تفاصيل عن المستخدمين لمساعدتهم بشكل أفضل في مهامهم، على الرغم من أن بعض الميزات التي تم الترويج لها سابقاً، مثل إمكانية طلب البقالة، لن تكون متاحة قبل بضعة أشهر.

مدن ذكية... إدارة الطاقة والنقل بكفاءة

5- المدن الذكية:

لن يقتصر دور إنترنت الأشياء(IoT) المدعومة بالذكاء الاصطناعي على جعل منازلنا ذكية فحسب؛ بل سيُمكِّن مدننا أيضاً من أن تصبح ذكية. وبفضل وسائل الأتمتة والمراقبة الآنية واتخاذ القرارات المدعومة بالذكاء الاصطناعي، يُمكن للمدن حول العالم إدارة احتياجات الطاقة والسلامة والنقل بكفاءة واستدامة أكبر.

تستطيع المدن الذكية المدعومة بالذكاء الاصطناعي استخدام التوائم الرقمية لتشغيل نماذج الكوارث الطبيعية، وتحديد المناطق المعرضة للخطر، كما تفعل لشبونة (عاصمة البرتغال) بالفعل في حالات الفيضانات في المناطق الحضرية. كما يُمكن لإشارات المرور المدعومة بالذكاء الاصطناعي رصد بيانات الازدحام المتغيرة لتحسين تدفق حركة المرور ومنع الاختناقات المرورية، كما تُمكِّن الشبكات الذكية من تحليل الطلب على الطاقة والتنبؤ به، وضبط عمليات توليد ونقل وتوزيع الكهرباء.

وكذلك يُمكن للمباني المدعومة بالذكاء الاصطناعي تقليل الهدر، من خلال تحسين خدمات مثل الكهرباء والتدفئة والتبريد، بناءً على نسبة الإشغال.

مع ذلك، لا تزال هناك مخاطر حقيقية للغاية في دمج هذه التقنية في شبكات المدن بأكملها؛ لا سيما فيما يتعلق بمخاوف خصوصية بيانات سكان المدن، بما في ذلك إمكانية استخدام هذه التقنية في المراقبة الجماعية، وقدرة المدينة على الصمود في وجه الهجمات الإلكترونية.

ترجمة نشاط الدماغ إلى أوامر

6- واجهات الدماغ والكومبيوتر:

يمكن لواجهات الدماغ والحاسوب المدعومة بالذكاء الاصطناعي أن تساعد في ترجمة نشاط الدماغ إلى أوامر للأجهزة، ما يساعد الأفراد ذوي الإعاقة على أداء أنشطتهم اليومية. قد يتمكن الأشخاص المصابون بالشلل من تحريك الأطراف الاصطناعية، بينما سيتمكن الأشخاص الذين يعانون حالات تُفاقم صعوبة الكلام، مثل التصلب الجانبي الضموري، من التواصل، من خلال آلات تُمكِّنهم من التحدث أو كتابة أفكارهم.

لا تزال التكنولوجيا اللازمة لتحقيق ذلك في مراحلها الأولى، ولم تتطور بشكل كامل بعد. حتى الآن، زُرعت شرائح الدماغ التي أنتجتها شركة «نيورالينك»، المملوكة لإيلون ماسك التي تقود هذه الصناعة حالياً، لثلاثة أشخاص فقط.

وعند توسيع نطاق هذه التكنولوجيا بشكل كامل، ستتجاوز مجرد مساعدة الأشخاص ذوي الإعاقات. يقول المتحمسون لهذه التكنولوجيا إنه يمكن دمجها في الحياة اليومية، لأتمتة مزيد من المهام، أو تحسين تجارب الألعاب، بينما يُشير المنتقدون إلى المخاوف الأخلاقية والأمنية الحقيقية لدمج أدمغة البشر مع أجهزة الكومبيوتر.

أدوات ذكية قد توظَّف للاحتيال... وللكشف عنه

7- كشف الاحتيال:

يتميز الذكاء الاصطناعي بقدرته الفائقة على تحليل كميات هائلة من البيانات بسرعة. ومع تطور نماذج الذكاء الاصطناعي ستصبح أكثر دقة، ما يُقلل من النتائج الإيجابية الخاطئة والهلوسة. وهذا يحمل إمكانات كبيرة لإحداث ثورة كاملة في كشف الاحتيال المالي والوقاية منه.

تستخدم بنوك مثل «إتش إس بي سي-HSBC» وموفرو بطاقات الائتمان، مثل «ماستركارد- MA» بالفعل أدوات الذكاء الاصطناعي، لرصد أنماط الإنفاق غير العادية، وكشف الجرائم المالية.

لكن الجانب السيئ هو أنه مع تطور أدواتنا للكشف عن الجرائم المالية ومكافحتها، تتطور أيضاً الأدوات التي يمكن للجهات الخبيثة استخدامها، لمهاجمة المؤسسات المالية، أو إغراء الأفراد بالتورط في مخططات الاحتيال المالي.

* مجلة «كوارتز»، خدمات «تريبيون ميديا».