المدارس الأميركية تؤهل آلاف الطلاب لعصر الذكاء الاصطناعي

تدريب التلاميذ لتقييم النتائج المولّدة

أحد صفوف مدرسة ساوث ويست ميامي الثانوية
أحد صفوف مدرسة ساوث ويست ميامي الثانوية
TT

المدارس الأميركية تؤهل آلاف الطلاب لعصر الذكاء الاصطناعي

أحد صفوف مدرسة ساوث ويست ميامي الثانوية
أحد صفوف مدرسة ساوث ويست ميامي الثانوية

تتصدر مدارس مقاطعة «ميامي ديد» العامة، ثالث أكبر منطقة تعليمية في البلاد، تجربة وطنية سريعة التطور لدمج تقنيات الذكاء الاصطناعي التوليدية في التعليم والتعلم.

المعلمون أيضاً يدربون على استخدام الذكاء الاصطناعي

تدريب المعلمين

على مدار العام الماضي، درّبت المنطقة أكثر من 1000 معلم على أدوات الذكاء الاصطناعي الجديدة، وهي الآن تُقدم روبوتات دردشة غوغل لأكثر من 105 آلاف طالب في المرحلة الثانوية - وهو أكبر انتشار من نوعه في منطقة تعليمية أميركية حتى الآن.

من الحظر إلى الاستخدام

ويُمثل هذا تحولاً جذرياً عما كانت عليه الحال قبل عامين، عندما حظرت مناطق تعليمية مثل ميامي، روبوتات الدردشة التي تعمل بالذكاء الاصطناعي؛ خوفاً من الغش الجماعي والمعلومات المضللة. وتستطيع روبوتات الدردشة هذه، المُدربة على قواعد بيانات نصية، إنشاء رسائل بريد إلكتروني وتنفيذ اختبارات صفية ووضع خطط دروس ذات طابع إنساني بسرعة، إضافة إلى أنها تختلق معلومات قد تُضلل الطلاب!

والآن، تُقدم بعض المدارس، التي كانت حذرة سابقاً، أدوات ذكاء اصطناعي مُولّدة، بهدف مساعدة الطلاب على الاستعداد لمتطلبات العمل المتطورة.

أحد طلاب مدرسة ساوث ويست ميامي الثانوية

تعليم التلاميذ تقييم النتائج المولَّدة

ويقول قادة مدارس ميامي إنهم يريدون أيضاً أن يتعلم الطلاب كيفية تقييم أدوات الذكاء الاصطناعي الجديدة بشكل نقدي واستخدامها بمسؤولية.

وقال روبرتو جيه. ألونسو، عضو مجلس إدارة مدرسة في ميامي ديد: «يجب أن يكون لدى كل طالب مستوى معين من المعرفة بالذكاء الاصطناعي لأنه سيؤثر على حياتنا جميعاً، بطريقة أو بأخرى، في الأدوات التي نستخدمها في وظائفنا».

يأتي هذا التحول الجذري في استخدام الذكاء الاصطناعي في المدارس في الوقت الذي يسعى فيه الرئيس دونالد ترمب وقادة وادي السيليكون إلى إدخال هذه التقنيات إلى المزيد من الفصول الدراسية.

ترويج الشركات لرؤى مبالغ فيها

يروّج بعض مليارديرات التكنولوجيا لرؤى مُبالغ فيها لأنظمة الذكاء الاصطناعي كروبوتات تعليمية فعّالة تُصمّم وتولد المحتوى فوراً بما يتناسب مع مستوى تعلم كل طالب. وتتنافس «غوغل» وشركة «أوبن إيه آي» المُطوّرة لتطبيق «تشات جي بي تي»، بشراسة لجذب قادة التعليم والاستحواذ على الفصول الدراسية بأدوات الذكاء الاصطناعي الخاصة بهما.

من جهتها، تُجادل شركاتٌ عملاقةٌ في هذا المجال، مثل «مايكروسوفت»، بأن تدريب الشباب الأميركيين على مهارات الذكاء الاصطناعي في مكان العمل أصبح ضرورةً اقتصاديةً وطنيةً لمنافسة الصين.

أمر رئاسي: دمج الذكاء الاصطناعي ابتداءً من رياض الأطفال

وفي الشهر الماضي، وافق الرئيس ترمب على ذلك، مُوقِّعاً أمراً تنفيذياً يهدف إلى حثّ المدارس على «دمج أساسيات الذكاء الاصطناعي في جميع المواد الدراسية» وللطلاب «من رياض الأطفال حتى الصف الثاني عشر».

وإذا نجحت حملة الذكاء الاصطناعي في الفصول الدراسية، فقد تُعيد صياغة عملية التدريس والتعلم، جزئياً من خلال جعل روبوتات الدردشة وسطاءَ يلجأ إليها الطلاب أولاً للحصول على الدروس الخصوصية والملاحظات - قبل أن يطّلع المعلمون على أعمالهم.

الذكاء الاصطناعي يحلل إجابات الطلاب في أحد الدروس ويقيمها

مخاوف من تآكل الفكر النقدي

ويقول الباحثون إن الذكاء الاصطناعي قد يُؤدي أيضاً إلى تآكل مهاراتٍ مهمةٍ مثل التفكير النقدي أو يدفع الطلاب إلى الاعتماد المُفرط على روبوتات الدردشة.

وكان تقرير حديث صادر عن مؤسسة «راند» البحثية قد ذكر أن «احتمالية أن تؤدي أدوات الذكاء الاصطناعي التوليدية إلى تحسينات ملموسة في التدريس والتعلم، ضئيلة».

وقد تفقد روبوتات الدردشة الصفية بريقها مع ظهور أي ابتكار تكنولوجي قادم، إذ تواجه حملة سابقة كان قد قادها وادي السيليكون لتدريس علوم الحاسوب في المدارس، أزمة وجودية حالياً، بعدما حوّل الممولون اهتمامهم إلى محو أمية الذكاء الاصطناعي.

تجربة مدينة ميامي

تنضم مقاطعة ميامي ديد إلى موجة الذكاء الاصطناعي الصفي من خلال تبني الأدوات الجديدة كأدوات عملية يمكن للمعلمين والطلاب استخدامها - وإن كان ذلك من منظور نقدي وتدقيق متكرر للحقائق.

استخدام أخلاقي ومسؤول

قال دانيال ماتيو، مساعد المشرف على الابتكار في مدارس ميامي ديد ومهندس مبادرة الذكاء الاصطناعي في المقاطعة: «الذكاء الاصطناعي ليس إلا أداة أخرى في ترسانة التعليم». وكما هي الحال مع الأدوات التعليمية الأخرى، قال: «علينا التأكد من استخدامها بشكل أخلاقي، ومسؤول، ووضع ضوابط معينة، وأن يتم ذلك كله من خلال عملية التدقيق لدينا».

يُعد جهد ميامي جزءاً من حملة أوسع لنشر أدوات الذكاء الاصطناعي ومحو الأمية في الفصول الدراسية في ولاية فلوريدا. وفي العام الماضي، أنشأت جامعة فلوريدا فريق عمل تعليمياً على مستوى الولاية - يضم أكثر من عشرين منطقة تعليمية، من بينها مدارس في مقاطعات ميامي ديد، وبروارد، وبالم بيتش - لوضع إرشادات حول الذكاء الاصطناعي للمدارس المحلية.

قالت مايا إسرائيل، الأستاذة المشاركة في تعليم علوم الحاسوب بجامعة فلوريدا والمشرفة على الفريق: «بدأ الذكاء الاصطناعي يدخل المدارس بالفعل، وبالتالي فإن عدم اتباع نهج استراتيجي واعٍ للنظر في الذكاء الاصطناعي أمر محفوف بالمخاطر».

الاقتناع باستخدام روبوتات الدردشة

في عام 2023، حظرت مدارس ميامي ديد في البداية برامج الدردشة الآلية مثل «تشات جي بي تي» إلا أن دانيال ماتيو، وهو شغوف بالتكنولوجيا، بدأ بدراسة استخدامات أدوات الذكاء الاصطناعي الجديدة في المدارس. وتخيل استخدام روبوتات الدردشة لتلخيص التقارير لمديري المدارس واقتراح أفكار جديدة للدروس للمعلمين.

وفكر ماتيو في أنه إذا درّبت المنطقة التعليمية المعلمين على هذه الأنظمة، فسيتمكن معلمو ميامي من مساعدة الطلاب على استخدام روبوتات الدردشة للتعلم، وليس للغش.

مدرسة ساوث ويست ميامي الثانوية

كيف تم اختيار أنواع النظم الذكية؟

أمضى موظفو التكنولوجيا في مدارس ميامي ديد، أشهراً في تقييم ما يقرب من 12 أداة ذكاء اصطناعي مختلفة من حيث الدقة والخصوصية والإنصاف.

وكان أبرز النظم المتنافسة: «جيميناي» من «غوغل»، و«تشات جي بي تي» من «أوبن إيه آي»، و«كوبايلوت» من «مايكروسوفت».

طرح أسئلة غير لائقة لاختبار الردود المتحيزة

كما قام أعضاء فريق ماتيو، الذين تظاهروا بأنهم قراصنة مراهقون، بإدخال تعليقات وقحة لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم حث روبوتات الدردشة على إنتاج ردود عنصرية أو عنيفة أو جنسية صريحة.

وأوضحت جانيت تيغيدا، اختصاصية تكنولوجيا التعليم في المنطقة التعليمية: «لقد كُلّفنا بمحاولة اختراق الذكاء الاصطناعي. لقد طرحنا على الذكاء الاصطناعي أسئلةً غير لائقةٍ يُمكن تخيُّلها».

«جيميناي».. هو الفائز

وقال ماتيو إن المنطقة التعليمية اختارت في النهاية برنامج «جيميناي» لطلابها، ويرجع ذلك جزئياً إلى أن «غوغل» قدّمت بعضاً من ضوابط المحتوى والخصوصية للمراهقين - بما في ذلك عدم استخدام المعلومات التي يُدخلها الطلاب في روبوت المحادثة لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي الخاصة بالشركة.

بعد ذلك، طوّرت المنطقة التعليمية ورش عمل تدريبية في مجال الذكاء الاصطناعي لمعلميها البالغ عددهم 17000 معلم.

جلسات تدريب افتراضية للمعلمين

يُطلق على البرنامج اسم «معهد الذكاء الاصطناعي» the AI Institute، ويُقدّم الآن عشرات الجلسات الافتراضية المباشرة للمعلمين. تتضمن أوصاف الدورات: «حوّل تخطيط دروسك باستخدام الذكاء الاصطناعي! واكتشف كيف يُمكن لنماذج لغة الذكاء الاصطناعي إحداث ثورة في تدريس الكتابة».

أول اختبار لروبوتات الدردشة في المدارس

في ربيع هذا العام، اختبرت المدارس الثانوية المحلية روبوت المحادثة مع الطلاب. كانت مدرسة ساوث ويست ميامي الثانوية من أولى المدارس التي اختبرت روبوت المحادثة مع الطلاب، وهي مُجمّع خرساني مترامي الأطراف مُزخرف باللون الأرجواني الملكي، ويضم نحو 2500 طالب.

تُقدّم هذه المدرسة المُعتمدة على التكنولوجيا مجموعةً مُتنوعةً من دورات المستوى المُتقدّم والحوسبة، بما في ذلك أساسيات الذكاء الاصطناعي، وهي دورةٌ على مستوى الجامعة طورتها جامعة فلوريدا.

وفي صباح أحد أيام أبريل (نيسان) الماضي، جربت تريسي لود، مُعلمة الدراسات الاجتماعية في ميامي، نهجاً جديداً لإضفاء الحيوية على السياسات الحكومية لطلابها في المرحلة الثانوية، إذ استخدمت روبوتات الدردشة الذكية لتقمص أدوار الرؤساء الأميركيين.

وأعرب ماتيو عن أمله في أن يُحدث إطلاق روبوتات الدردشة في المنطقة التعليمية نقلة نوعية في عملية التعلم، من خلال توفير معلومات مفيدة بسرعة للطلاب الذين قد يحتاجون، على سبيل المثال، إلى مساعدة فورية في مسألة حساب التفاضل والتكامل في وقت متأخر من الليل.

وصرح خورخي م. بولنز، مدير مدرسة ساوث ويست ميامي الثانوية، بأن العديد من المراهقين يستخدمون بالفعل روبوتات الدردشة الذكية خارج المدرسة. وأضاف: «نحن مُلزمون بمساعدتهم على هذا الاستخدام».

* خدمة «نيويورك تايمز».


مقالات ذات صلة

الأمم المتحدة تحذّر من «تهديد وجودي للبشرية» بسبب الذكاء الاصطناعي

العالم المفوض السامي لحقوق الإنسان في الأمم المتحدة فولكر تورك خلال الكلمة الافتتاحية للدورة الـ63 لمجلس حقوق الإنسان في جنيف (أ.ف.ب)

الأمم المتحدة تحذّر من «تهديد وجودي للبشرية» بسبب الذكاء الاصطناعي

حذّر المفوض السامي لحقوق الإنسان في الأمم المتحدة فولكر تورك من أن الذكاء الاصطناعي قد يشكّل «تهديداً وجودياً للبشرية»، داعياً إلى اتخاذ إجراءات فورية.

«الشرق الأوسط» (جنيف)
تكنولوجيا تصور فني مولّد بالذكاء الاصطناعي لشكل أجهزة «أبل» المرتقبة وفق التسريبات المتداولة وغير المؤكدة

مؤتمر «أبل» هذا الأسبوع… «آيفون» ينطوي واستراتيجية تنفتح على مرحلة جديدة

تسريبات تضع «آيفون ألترا» في قلب الحدث وتكشف تحولات في الأسعار ودورة إطلاق الأجهزة.

عبد العزيز الرشيد (الرياض)
الاقتصاد موظف يسير قرب شاشات تعرض مؤشر «كوسبي» وأسعار أسهم شركتي «إس كيه هاينكس» و«سامسونغ إلكترونيكس» في سيول (أ.ب)

الأسهم الكورية تبدأ الأسبوع بقفزة 3 % بدعم من شركات الرقائق

ارتفعت الأسهم الكورية الجنوبية خلال تعاملات الاثنين، مدفوعة بصعود شركات صناعة الرقائق وسط تفاؤل بتواصل الطلب القوي على الاستثمارات المرتبطة بالذكاء الاصطناعي.

«الشرق الأوسط» (سيول)
إعلام من مستجدات الذكاء الاصطناعي (أرشيفية متداولة)

مؤسسات تطوّع محتواها الخبري للاستفادة من الذكاء الاصطناعي

باشرت مؤسسات إعلامية في إعادة تنسيق محتواها، ما يسمح لأدوات الذكاء الاصطناعي بقراءته، وترشيحه في إجاباتها عن أسئلة المستخدمين

فتحية الدخاخني (القاهرة)
الاقتصاد فني يعمل في مركز بيانات للذكاء الاصطناعي تابع لـ«أمازون ويب سيرفيسز» في نيو كارلايل بولاية إنديانا الأميركية يوم 2 أكتوبر 2025 (رويترز)

الإنفاق على مراكز البيانات قد يصل إلى 31.6 تريليون دولار حتى 2050

الذكاء الاصطناعي يدفع استثمارات مراكز البيانات عالمياً إلى 31.6 تريليون دولار حتى 2050، مع تصاعد الطلب على الرقائق والطاقة والتبريد.

«الشرق الأوسط» (الرياض)

«القدرة الذاتية»: مقياس لطول العمر ووضوح الرؤية وحِدّة الفكر

«القدرة الذاتية»: مقياس لطول العمر ووضوح الرؤية وحِدّة الفكر
TT

«القدرة الذاتية»: مقياس لطول العمر ووضوح الرؤية وحِدّة الفكر

«القدرة الذاتية»: مقياس لطول العمر ووضوح الرؤية وحِدّة الفكر

ماذا لو كان هناك مقياس واحد يمكنه رصد كل جانب من جوانب صحتك؛ بدءاً من مدى قوتك، ووضوح رؤيتك، ووصولاً إلى حدة تفكيرك؟ هذا هو الهدف من مفهوم «القدرة الذاتية» (Intrinsic Capacity)، وهو مقياس شامل لما يمكن أن ينجزه جسم الإنسان وعقله. (القدرة الذاتية هي مفهوم طبي وصحي عام، تُعرّفه منظمة الصحة العالمية بأنه مجموع جميع القدرات البدنية والعقلية التي يمكن للفرد الاعتماد عليها في أي مرحلة من مراحل حياته - المحرر).

الخصائص الداخلية والأداء

• الخصائص والأداء. يقول الدكتور جون بيرد، أستاذ «الشيخوخة المنتجة» في كلية «ميلمان» للصحة العامة بجامعة كولومبيا الذي ساهم في تطوير هذا المفهوم: «إنه ليس مصطلحاً جذاباً أو مثيراً»، لكنه منطقي من الناحية العلمية. ويضيف موضحاً: «كلمة ’ذاتية‘ (Intrinsic) تشير إلى كل تلك الخصائص التي يمكن نسبتها إلى الفرد من الداخل (أي ما يقع داخل حدود الجسم)، فيما تشير كلمة ’القدرة‘ (Capacity) إلى مستوى أداء الفرد الوظيفي».

لا يمكنك أن تطلب من طبيبك فحص «قدرتك الذاتية» في الوقت الراهن، لكن الخبراء يأملون أن يستخدم الأطباء هذا «المقياس» مستقبلاً مع المرضى كبار السن لمتابعة حالتهم الصحية ورفاهيتهم، وربما مع المرضى الأصغر سناً أيضاً. وعلى المدى القريب، يعتقد العلماء المتخصصون في أبحاث طول العمر أن هذا المقياس قد يكون المفتاح لتحديد ما إذا كان دواء ما أو تغيير في نمط الحياة - يهدف إلى إبطاء الشيخوخة - فعالاً بالفعل.

• كيف تحدد درجات القدرة الذاتية؟ تم تعريف «القدرة الذاتية» رسمياً في عام 2015 من قبل منظمة الصحة العالمية كجزء من مبادرتها للشيخوخة الصحية؛ وهي مبادرة تهدف جزئياً إلى توجيه الأطباء والعلماء للابتعاد عن التركيز على المرض، والتركيز بدلاً من ذلك على تعظيم القدرات الوظيفية لكبار السن والحفاظ عليها.

يستمد الخبراء درجة «القدرة الذاتية» للفرد من أدائه في خمسة «مجالات فرعية»: الإدراك، والحركة (القوة والقدرة على التنقل)، والقدرة الحسية (البصر والسمع)، والرفاه النفسي، والحيوية (مستويات الطاقة العامة والقدرة على الصمود أمام الضغوط البدنية). وتُستخدم بالفعل العديد من الاختبارات التي تقيّم هذه المجالات الفرعية لتقييم صحة كبار السن، مثل اختبار قوة قبضة اليد وسرعة المشي.

وقد أظهر الباحثون وجود ارتباط بين «القدرة الذاتية» ومخاطر الإصابة بالعجز والوفاة لدى كبار السن. لكن الخبراء يشيرون إلى أن القيمة السريرية الحقيقية ستكمن في متابعة «القدرة الذاتية» للشخص بمرور الوقت؛ إذ يمكن أن يتيح ذلك للأطباء رصد أي علامات للتدهور في مرحلة مبكرة واتخاذ خطوات لوقف هذا المسار أو إبطائه.

ويقول بيرد: «حتى عندما يتمتع الأشخاص بصحة قوية ولا يعانون من أي أمراض، لا يزال بإمكاننا رصد تغيرات في القدرة الذاتية». «وهذا يتيح لك البدء في التفكير في العوامل التي تجعل قدرات الناس متفاوتة، وكيف يمكننا التدخل في مرحلة مبكرة جداً لمحاولة الحيلولة دون تدهور هذه القدرات في مراحل لاحقة من العمر».

في الوقت الراهن، تقتصر فائدة العديد من الاختبارات التي تقيّم عناصر «القدرة الذاتية» مثل اختبارات الكشف عن الضعف الإدراكي، على كبار السن؛ نظراً لأن الأشخاص الأصغر سناً والأكثر صحة يحققون عادةً درجات كاملة أو شبه كاملة. غير أن العلماء يدرسون حالياً إمكانية استخدام مقاييس أخرى - تتسم بقدر أكبر من التباين في النتائج عبر مختلف الفئات العمرية - لتقييم القدرة الذاتية لدى الشباب أيضاً.

برامج وأبحاث لاستخدام المقياس

• تجربة فرنسية. تخضع القدرة الذاتية للدراسة في إطار تجارب سريرية، بما في ذلك تجربة عملية تُجرى حالياً في فرنسا. ففي هذه الدراسة، يقوم كبار السن بانتظام بتعبئة استبيان لتقييم قدراتهم الذاتية، ويتلقون توصيات مخصصة بناءً على نتائجهم. وإذا بدأت درجات الفرد في الانخفاض، تتم إحالته بسرعة إلى طبيبه أو إلى ممرض متخصص في رعاية المسنين لإجراء فحوصات متابعة وتلقي العلاج اللازم.

لا تزال هذه الأبحاث في مراحلها الأولية، ولم يتضح للعلماء بعد ما إذا كان التدخل المبكر - استناداً إلى نتائج تقييم القدرة الذاتية - سيساعد في إطالة العمر. وفي هذا الصدد، قال ديفيد فورمان، الأستاذ في «معهد باك لأبحاث الشيخوخة» (Buck Institute for Research on Aging) الذي تعاون مع الباحثين القائمين على الدراسة: «نتوقع أن يحدث ذلك، لكننا لا نملك البيانات الكافية بعد». وتجدر الإشارة إلى أن دراسة مماثلة حول القدرة الذاتية - وهي الأولى من نوعها في الولايات المتحدة - قد بدأت أخيراً في ولاية نيو مكسيكو.

• برنامج بحثي أميركي. كما تُعد «القدرة الذاتية» محوراً لبرنامج بحثي جديد تموله وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة للصحة (ARPA-H)، وهي وكالة تابعة لوزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأميركية. ويتمثل الهدف النهائي للبرنامج في تمهيد الطريق أمام اعتماد أدوية تزيد من «فترة الصحة» (أي الفترة التي يعيشها الإنسان بصحة جيدة) من قِبَل إدارة الغذاء والدواء الأميركية (FDA).

وحتى الآن، لا توجد أدوية معتمدة لإطالة العمر، وذلك لعدة أسباب: أحدها صعوبة تحديد ما إذا كان الدواء يزيد من العمر الافتراضي؛ إذ يتطلب ذلك إجراء تجربة سريرية تمتد لعقود، وهي عملية باهظة التكلفة للغاية. لذا، يبحث العلماء عن مؤشرات بديلة لعملية الشيخوخة يمكن استخدامها لهذا الغرض، ويعتقدون أن «القدرة الذاتية» قد تكون هي المؤشر المناسب.

وثمة عقبة أخرى تتمثل في أن إدارة الغذاء والدواء لا تعتبر الشيخوخة مرضاً، وبالتالي فهي لا تُقيّم الأدوية بناءً على قدرتها على تغيير مسار عملية الشيخوخة. ويرى أندرو براك، الذي يقود برنامج وكالة «ARPA-H»، أن مفهوم «القدرة الذاتية» قد يوفر وسيلة لتجاوز هذه العقبة. وهذه الفكرة ليست جديدة كلياً؛ فبعد جدل طويل حول تصنيف الشيخوخة كمرض، أدرجت منظمة الصحة العالمية في عام 2022 مصطلح «التدهور في القدرة الذاتية المرتبط بالشيخوخة» ضمن الإصدار الحادي عشر من التصنيف الدولي للأمراض (ICD-11).ومن خلال مشروع وكالة «ARPA-H»، يسعى العلماء لإثبات أمرين رئيسيين: أولاً، أن القدرة الذاتية للفرد ترتبط بكيفية شعوره أو أدائه الوظيفي أو حتى بطول عمره؛ وثانياً، إمكانية تحسين هذه القدرة من خلال تغييرات في نمط الحياة - مثل ممارسة الرياضة - أو باستخدام أدوية موجودة بالفعل يُعتقد أنها تساهم في إطالة العمر، مثل أدوية «GLP-1». وفي حال نجاح هذا المسعى، قد تصبح «القدرة الذاتية» مقياساً لتقييم الأدوية التي تستهدف الشيخوخة، ما قد يفتح الباب أخيراً أمام اعتماد أول دواء لإطالة العمر من قِبَل إدارة الغذاء والدواء.

خدمة «نيويورك تايمز»


تأثير الجينات في القدرات العقلية يتغير مع نمو الطفل

تأثير الجينات في القدرات العقلية يتغير مع نمو الطفل
TT

تأثير الجينات في القدرات العقلية يتغير مع نمو الطفل

تأثير الجينات في القدرات العقلية يتغير مع نمو الطفل

كشفت دراسة بريطانية جديدة أن تأثير الجينات في القدرات العقلية يتغير مع نمو الطفل ولا يبقى ثابتاً طوال مرحلة الطفولة. وأشارت إلى أن التغيرات الجينية النادرة المرتبطة بالقدرات المعرفية تكون أكثر تأثيراً في السنوات الأولى من العمر ثم يتراجع ارتباطها مع تقدم الطفل في السن، بينما يزداد تأثير التغيرات الجينية الشائعة في المراحل اللاحقة من الطفولة.

لغز محيّر في علم الوراثة

وتقدم هذه النتيجة تفسيراً محتملاً لأحد الألغاز المحيرة في علم الوراثة: لماذا يمكن لبعض الأطفال أن يحملوا تغيراً جينياً مرتبطاً بالإعاقة الذهنية أو اضطرابات النمو العصبي في حين يحمل أحد والديهم التغير الجيني نفسه من دون أن تظهر عليه أعراض واضحة؟ وقد تساعد الدراسة الجديدة في فهم الكيفية التي تتغير بها آثار الاختلافات الجينية خلال مراحل النمو ولماذا قد تكون بعض التأثيرات أكثر وضوحاً في الطفولة المبكرة منها في مراحل لاحقة.

وتابعت الدراسة التي أجراها باحثون من معهد ويلكوم سانغر في المملكة المتحدة ونُشرت في مجلة Nature Human Behaviour في 10يوليو (تموز) 2026، العلاقة بين الاختلافات الجينية والقدرات المعرفية عبر مراحل مختلفة من الطفولة.

ويشير مفهوم «القدرة المعرفية» Cognitive ability إلى مجموعة من المهارات العقلية مثل حل المشكلات واكتشاف الأنماط والتذكر والتعلم، وهي قدرات ترتبط لاحقاً بالتحصيل الدراسي بل وببعض النتائج الصحية والاقتصادية في مرحلة البلوغ.

السنوات الأولى مرحلة شديدة الحساسية

كما حلل الباحثون بيانات وراثية لأكثر من 6400 طفل من دراسة بريطانية طويلة الأمد تُعرف باسم «أطفال التسعينيات» (ALSPAC) Avon Longitudinal Study of Parents and Children وكانت قدراتهم المعرفية قد قِيست في أعمار 4 و8 و16 عاماً. كما استخدموا بيانات من دراسات بريطانية أخرى بينها «دراسة الألفية» Millennium Cohort Study و«بنك المملكة المتحدة الحيوي» UK Biobank للتحقق من بعض النتائج.

وركز الفريق على نوعين من الاختلافات في الحمض النووي (دي إن إيه): الأول هو «التغيرات الجينية النادرة» وهي تغيرات لا توجد إلا لدى عدد قليل من الأشخاص ويمكن لبعضها أن يعطل وظيفة الجينات أو يضر بها. والثاني هو «التغيرات الجينية الشائعة» وهي ملايين الاختلافات الصغيرة المنتشرة بين السكان والتي لا تؤدي عادةً إلى تلف مباشر للجينات، لكنها قد تؤثر في طريقة عملها ونشاطها.

وعندما قارن العلماء تأثير هذه الاختلافات عبر الأعمار ظهرت صورة لافتة. فقد كان الارتباط بين التغيرات الجينية النادرة والقدرات المعرفية أقوى عند سن الرابعة ثم أخذ في الانخفاض تدريجياً ليصبح أضعف عند سن السادسة عشرة.

لكن الصورة انعكست بالنسبة إلى التغيرات الجينية الشائعة، إذ أصبح ارتباطها بالقدرات المعرفية أقوى مع تقدم الأطفال في العمر.

لغز «النفاذية غير الكاملة»

قد تساعد هذه النتيجة في تفسير ظاهرة معروفة لدى علماء الوراثة باسم «النفاذية غير الكاملة» incomplete penetrance حيث لا يؤدي وجود تغير جيني مرتبط باضطراب معين بالضرورة إلى ظهور الحالة لدى كل شخص يحمله.

وفي بعض العائلات يمكن لأحد الوالدين أن يحمل تغيراً جينياً نادراً معروفاً بارتباطه بالإعاقة الذهنية أو اضطرابات النمو العصبي من دون أن يبدو متأثراً به، بينما قد تظهر آثار أكثر وضوحاً لدى طفله.

وتشير الدراسة إلى احتمال أن يكون بعض هذه التأثيرات أكثر بروزاً في مرحلة مبكرة من النمو ثم يتراجع مع تقدم الطفل في العمر. لكن الباحثين يؤكدون أن هذه النتيجة تحتاج إلى مزيد من الدراسة ولا تعني أن الأطفال «يتغلبون» بالضرورة على تأثير التغيرات الجينية أو أن خطر الاضطراب يختفي مع العمر.

الجينات في مواجهة البيئة

كما قارن الباحثون التأثيرات الجينية بعوامل بيئية وصحية أخرى يمكن أن تؤثر في القدرات العقلية.

وكانت المفاجأة أن ارتباط الاختلافات الجينية الشائعة بمعدل الذكاء كان على الأقل بقوة الارتباط نفسها بتعليم الوالدين. أما تأثير التغيرات الجينية النادرة الضارة فكان مشابهاً في حجمه لتأثير عوامل مثل الولادة المبكرة أو إصابة الأم بمرض خلال الحمل مع تراجع تأثير التغيرات النادرة مع تقدم الأطفال في العمر.

لكن هذه النتائج لا تعني أن الجينات تحدد مستقبل الطفل العقلي. فالقدرات المعرفية تتشكل من تفاعل معقد بين الوراثة والبيئة والتعليم والصحة وظروف الحمل والتجارب التي يمر بها الطفل. وتكمن أهمية الدراسة في أنها تضيف عاملاً مهماً إلى هذه المعادلة، ألا وهو العمر نفسه، قد يغير الطريقة التي تظهر بها التأثيرات الجينية.

ويرى الباحثون أن السنوات الأولى من الحياة قد تشكل نافذة مهمة لفهم كيفية تأثير بعض الاختلافات الجينية في نمو الدماغ والقدرات المعرفية وأن الجمع بين البيانات الجينية والمتابعة الطويلة للأطفال قد يساعد مستقبلاً في تفسير أسباب بعض اضطرابات النمو العصبي وتحسين فهم الاختلافات الفردية في التعلم والتطور. ويقول دانيال مالاوسكي، الخبير في برنامج الوراثة البشرية معهد «ويلكوم سانجر» بالمملكة المتحدة الباحث الأول في الدراسة، إن النتائج تشير إلى أن تأثير الاختلافات الجينية يمكن أن يتغير بصورة كبيرة خلال الطفولة، بينما يؤكد الباحثون أن توفُّر المزيد من بيانات التسلسل الجيني من الدراسات السكانية طويلة الأمد سيتيح فرصة غير مسبوقة لدراسة كيف تتفاعل الجينات مع النمو والبيئة طوال حياة الإنسان.


العلماء «قللوا من تقدير» تأثيرات الاحتباس الحراري العالمي

العلماء «قللوا من تقدير» تأثيرات الاحتباس الحراري العالمي
TT

العلماء «قللوا من تقدير» تأثيرات الاحتباس الحراري العالمي

العلماء «قللوا من تقدير» تأثيرات الاحتباس الحراري العالمي

لقد استبعدت في السابق نماذج مناخية كانت تتوقع حصول معدلات احترار أعلى عند مستوى معين من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، باعتبارها نماذج غير واقعية، إلا أن طريقة جديدة لتقييم هذه النماذج تشير إلى تميّزها بالدقة.

تقديرات متفاوتة

ونقلت مجلة «نيوساينتست» البريطانية عن جيرغانا غيوليفا، الباحثة في «المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ» (ETH Zurich): «بالنسبة لمسار انبعاثات محدد، نتوقع أن تكون معدلات الاحترار أعلى بنسبة 25 في المائة». ولهذا الاستنتاج تداعيات هائلة، فعلى سبيل المثال يتوقع مشروع «تتبع العمل المناخي» (Climate Action Tracker) حالياً أن يرتفع متوسط درجات حرارة سطح الأرض بحلول عام 2100 بمقدار 2.6 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية إذا طبقت الدول سياساتها الحالية. غير أن نتائج فريق غيوليفا تشير إلى أننا نتجه بدلاً من ذلك نحو ارتفاع قدره 3.25 درجة مئوية.

يعتمد حجم الاحترار العالمي على كمية ثاني أكسيد الكربون الإضافية التي نطلقها في الغلاف الجوي وكيفية استجابة الكوكب لهذا الغاز. وتختلف النماذج المناخية فيما بينها بشأن مقدار الاحترار المتوقع عند مستوى معين من ثاني أكسيد الكربون؛ إذ تشير بعض النماذج، على سبيل المثال، إلى أن مضاعفة تركيز ثاني أكسيد الكربون ستؤدي إلى ارتفاع متوسط درجة حرارة سطح الأرض بنحو 1.6 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الثورة الصناعية على المدى القصير، بينما تشير نماذج أخرى رإلى أن الارتفاع قد يصل إلى 3 درجات مئوية.

وتقول غيوليفا: «إن هذا النطاق واسع، والأمر في غاية الأهمية. لذا فإن الهدف هو تحديد أي من هذه النماذج هو الصحيح».

في السابق، كان يتم ذلك باستخدام النماذج المناخية لمحاكاة الماضي القريب؛ حيث تُغذى النماذج ببيانات حول انبعاثات الغازات الدفيئة على مدار القرن الماضي أو نحو ذلك، ثم تُقارن استجابة المناخ المتوقعة فيها بما حدث بالفعل.

وفي التقرير الأخير للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC)، أظهرت العديد من هذه النماذج محاكاة لاحترار يفوق ما حدث فعلياً، ولذلك استُبعدت. واستناداً إلى النماذج المتبقية، خلص التقرير الأخير للهيئة إلى أن مضاعفة تركيز ثاني أكسيد الكربون ستؤدي إلى احترار يتراوح بين 1.2 و2.4 درجة مئوية على المدى القصير، مع تقدير مرجح يبلغ 1.8 درجة مئوية.

تباين مناخ الأرض

إلا أن مناخ الأرض يشهد تبايناً كبيراً، فعلى سبيل المثال، خلال ظاهرة «لا نينيا» (La Niña) المناخية، تنتشر مياه البحر الأكثر برودة -القادمة من الأعماق- عبر المحيط، ما يؤدي إلى انخفاض درجات حرارة السطح. لذا، قامت غيوليفا وزملاؤها بتنقية السجل المناخي التاريخي في محاولة لعزل تأثير التباين الناجم عن ظواهر مثل «لا نينيا».

وتشير نتائج فريقها العلمي إلى أن التباين الطبيعي قد حدّ من ارتفاع درجات الحرارة في الفترة ما بين عامي 1981 و2014؛ وهي الفترة التي شهدت ما يُعرف بـ«فترة توقف الاحترار العالمي» خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. وتقول غيوليفا: «إنها تحديداً تلك الفترة -من 1981 إلى 2014- التي استُخدمت في الدراسات السابقة، حيث يظهر أقوى انحراف نحو القيم المنخفضة. لقد مثّل ذلك سوء حظٍّ حقيقي».

إن تصحيح هذا الانحراف وحده يؤدي إلى تقديرات أعلى للاحترار المتوقع نتيجة تضاعف مستويات ثاني أكسيد الكربون. غير أن فريق غيوليفا قيّم أيضاً النماذج المناخية باستخدام نهج جديد؛ إذ تقوم أجهزة مثبتة على عدة أقمار صناعية بقياس كمية الإشعاع الشمسي قصير الموجة الذي يدخل الغلاف الجوي، وكمية الإشعاع طويل الموجة المنبعث منه. ويُعد الفارق بين كمية الطاقة الحرارية الداخلة إلى الغلاف الجوي وتلك الخارجة منه المقياسَ الجوهري الأهم لظاهرة الاحترار العالمي.

وبناءً على ذلك، يمكن اعتبار مدى دقة النماذج في توقع اتجاهات الإشعاع الداخل والخارج -مع تزايد حرارة العالم- مقياساً لأدائها أفضل من توقعاتها لدرجات حرارة سطح الأرض. ولكن، ونظراً لأن قياسات الأقمار الصناعية اللازمة لهذا الغرض لم تبدأ إلا في عام 2001، فقد أصبح هذا النوع من التقييم ممكناً في الآونة الأخيرة فقط.

وضع نماذج مناخية مطورة

ووجد الفريق أن النماذج التي تتوافق بشكل أفضل مع الاتجاهات المرصودة في الإشعاع قصير الموجة وطويل الموجة تتوقع درجات احترار أعلى بكثير. واستناداً إلى النماذج التي حققت أفضل أداء في كلا نوعي التقييم، خلص الفريق إلى أن مضاعفة تركيز ثاني أكسيد الكربون ستؤدي إلى ارتفاع في درجات الحرارة يتراوح بين 1.9 و2.6 درجة مئوية، مع تقدير مرجح يبلغ 2.25 درجة مئوية. ونشرت نتائج الفريق في دورية «Earth›s Future doi.org/rkn8».

وتقول غيوليفا: «نحتاج إلى تأكيد نتائجنا بمزيد من الأدلة المستمدة من مصادر مختلفة قبل أن نتمكن من إبداء ثقة تامة». وتقول ترودي ستوريلفمو، من جامعة أوسلو في النرويج: «يبدو هذا نهجاً سليماً». ويقول درو شينديل، من جامعة ديوك في ولاية كارولينا الشمالية: «في رأيي، تُعد عملية استبعاد التباين الطبيعي خطوة قيّمة إلى الأمام»، رغم أنه لم يقتنع بعد بأن الاتجاهات المتعلقة بالإشعاع قصير الموجة وطويل الموجة تمثل وسيلة جيدة لتقييم النماذج.

ويقول ستيفن شيروود، من جامعة نيو ساوث ويلز في سيدني: «أعتقد أنها استنتاج منطقي ونهج معقول». لكن شيروود يشير إلى أن هذه النتائج تستند إلى نماذج مناخية، ولا يوجد أي منها يعيد محاكاة الظواهر الرئيسية بدقة عالية. ويضيف: «لتحقيق نتائج أفضل في هذا الصدد، نحن بحاجة ماسة إلى نماذج مناخية أكثر تطوراً. ومن ناحية أخرى، فإن الارتفاع الحاد في درجات الحرارة خلال السنوات القليلة الماضية سيؤدي حتماً إلى تقديرات لنطاقات حرارية أعلى، بغض النظر عن المنهجية المستخدمة».