خَبَرَيْن logo
ارتفاع الرسوم الجمركية على السيارات يدفع بعض الأمريكيين إلى التوجه بسرعة إلى المعارض لتجنب صدمة الأسعارترامب ينتقد بوتين ويهدد الخصوم بفرض رسوم جديدة مع اقتراب موعد 2 أبريلالممثل ريتشارد تشامبرلين يتوفى عن عمر يناهز 90 عامًاهيلين أجبرت مالك مطعم في نورث كارولينا على مغادرة منزله. لقد فقد للتو "كوخ الأمل" في حرائق الغابات الأخيرة.ضربة قاسية: تخفيضات وزارة الزراعة الأمريكية تهدد بإرباك إمدادات الغذاء المحلية في ويسكونسنالنجم الأسترالي مين وو لي على أعتاب أول ألقابه في جولة PGA بعد تصدره في افتتاح بطولة هيوستنلورازيبام يتصدر الأدوار في "زهرة البياض". ماذا يجب أن تعرف عن هذه العقار القوي؟السيناتور الديمقراطي المعرض للخطر أوسوف يسعى لاستغلال غضب ترامب في طريقه الصعب لإعادة الانتخابالنجم الأمريكي إيليا مالينين يدافع عن لقبه العالمي في التزلج الفني بأداء مذهلالانتخابات الخاصة في فلوريدا تمنح ترامب وقادة الحزب الجمهوري مزيدًا من الأسباب للقلق بشأن الأغلبية الضئيلة في مجلس النواب
ارتفاع الرسوم الجمركية على السيارات يدفع بعض الأمريكيين إلى التوجه بسرعة إلى المعارض لتجنب صدمة الأسعارترامب ينتقد بوتين ويهدد الخصوم بفرض رسوم جديدة مع اقتراب موعد 2 أبريلالممثل ريتشارد تشامبرلين يتوفى عن عمر يناهز 90 عامًاهيلين أجبرت مالك مطعم في نورث كارولينا على مغادرة منزله. لقد فقد للتو "كوخ الأمل" في حرائق الغابات الأخيرة.ضربة قاسية: تخفيضات وزارة الزراعة الأمريكية تهدد بإرباك إمدادات الغذاء المحلية في ويسكونسنالنجم الأسترالي مين وو لي على أعتاب أول ألقابه في جولة PGA بعد تصدره في افتتاح بطولة هيوستنلورازيبام يتصدر الأدوار في "زهرة البياض". ماذا يجب أن تعرف عن هذه العقار القوي؟السيناتور الديمقراطي المعرض للخطر أوسوف يسعى لاستغلال غضب ترامب في طريقه الصعب لإعادة الانتخابالنجم الأمريكي إيليا مالينين يدافع عن لقبه العالمي في التزلج الفني بأداء مذهلالانتخابات الخاصة في فلوريدا تمنح ترامب وقادة الحزب الجمهوري مزيدًا من الأسباب للقلق بشأن الأغلبية الضئيلة في مجلس النواب

خريطة ثلاثية الأبعاد لعينة دماغ بشري: تحليل مذهل وفهم جديد

اكتشافات مثيرة! فريق بحث في جامعة هارفارد يحول عينة دماغ بشري إلى أكبر خريطة تفصيلية على الإطلاق. كيف؟ وماذا يعني هذا لفهم الدماغ والأمراض المرتبطة؟ اقرأ المزيد على موقع خَبَرْيْن الآن! #علم_الأعصاب #تحليل_البيانات

التصنيف:العالم
شارك الخبر:
FacebookTwitterLinkedInEmail

"جوجل وجامعة هارفارد يكشفان الخريطة الأكثر تفصيلاً عن الدماغ البشري"

قبل عشر سنوات، تلقى الدكتور جيف ليشتمان - أستاذ البيولوجيا الجزيئية والخلوية في جامعة هارفارد - عينة صغيرة من الدماغ في مختبره.

وعلى الرغم من صغر حجمها، إلا أن المليمتر المكعب الواحد من الأنسجة كان كبيراً بما يكفي لاحتواء 57 ألف خلية و230 مليمتراً من الأوعية الدموية و150 مليون نقطة اشتباك عصبي.

وقال: "كان حجمها أقل من حبة أرز، لكننا بدأنا بتقطيعها والنظر إليها، وكانت جميلة حقاً". "ولكن بينما كنا نجمع البيانات، أدركت أنه كان لدينا أكثر بكثير مما يمكننا التعامل معه."

شاهد ايضاً: رئيس الوزراء البريطاني يختتم أسبوعًا من الدبلوماسية المكثفة، في ظل سعي حلفاء أوكرانيا الأوروبيين لتعزيز موقفها

في نهاية المطاف، انتهى الأمر بليشتمان وفريقه إلى الحصول على 1400 تيرابايت من البيانات من العينة - أي ما يعادل تقريبًا محتوى أكثر من مليار كتاب. والآن، بعد عقد من التعاون الوثيق بين فريق المختبر والعلماء في Google، تحولت تلك البيانات إلى أكثر خريطة تفصيلية لعينة من الدماغ البشري على الإطلاق.

300 مليون صورة

جاءت عينة الدماغ من مريض مصاب بالصرع الشديد. وقال ليشتمان إن الإجراء المعتاد هو استئصال جزء صغير من الدماغ لإيقاف النوبات، ثم النظر إلى الأنسجة للتأكد من أنها طبيعية. وقال: "لكن العينة كانت مجهولة الهوية، لذا لم أكن أعرف شيئاً عن المريض، باستثناء عمره وجنسه".

ولتحليل العينة، قام ليشتمان وفريقه أولاً بتقطيعها إلى مقاطع رقيقة باستخدام سكين ذات حافة شفرة مصنوعة من الماس. ثم تم تضمين المقاطع بعد ذلك في مادة صمغية صلبة وتقطيعها مرة أخرى إلى شرائح رقيقة جداً. "حوالي 30 نانومتر، أو ما يقرب من 1,000 من سمك شعرة الإنسان. كانت غير مرئية تقريبًا، لولا أننا قمنا بتلوينها بالمعادن الثقيلة، مما جعلها مرئية عند إجراء التصوير الإلكتروني".

شاهد ايضاً: السائق الذي أودى بحياة 35 شخصًا في حادث دهس بالصين يُحكم عليه بالإعدام

انتهى الفريق بعدة آلاف من الشرائح التي تم التقاطها بشريط مصنوع خصيصاً، مما أدى إلى تكوين ما يشبه شريطاً من الأفلام: "إذا التقطت صورة لكل مقطع من تلك المقاطع وقمت بمحاذاة تلك الصور، ستحصل على قطعة ثلاثية الأبعاد من الدماغ على المستوى المجهري."

وعندها أدرك الباحثون أنهم بحاجة إلى المساعدة في تخزين البيانات، لأن الصور الناتجة ستستغرق قدراً كبيراً من التخزين.

علم ليشتمان أن شركة جوجل كانت تعمل على خريطة رقمية لدماغ ذبابة الفاكهة، والتي صدرت في عام 2019، وكان لديها أجهزة الكمبيوتر المناسبة للمهمة. وتواصل مع فيرين جاين، وهو عالم أبحاث كبير في جوجل كان يعمل على مشروع ذبابة الفاكهة.

شاهد ايضاً: ثمانية مدانين في فرنسا على صلة بجريمة قتل المعلم صموئيل باتي

قال جاين: "كانت هناك 300 مليون صورة منفصلة (في بيانات هارفارد)". "ما يجعلها بيانات كثيرة جدًا هو أنك تقوم بالتصوير بدقة عالية جدًا، على مستوى المشبك العصبي الفردي. وفقط في تلك العينة الصغيرة من أنسجة الدماغ كان هناك 150 مليون نقطة اشتباك عصبي."

ولفهم الصور، استخدم العلماء في Google المعالجة والتحليل القائم على الذكاء الاصطناعي، وحددوا نوع الخلايا الموجودة في كل صورة وكيفية اتصالها. وكانت النتيجة نموذجاً تفاعلياً ثلاثي الأبعاد لأنسجة الدماغ، وأكبر مجموعة بيانات على الإطلاق بهذه الدقة لبنية الدماغ البشري. وقد أتاحتها جوجل على الإنترنت باسم "Neuroglancer"، ونُشرت دراسة في مجلة Science في نفس الوقت، وكان ليشتمان وجاين من بين المؤلفين المشاركين في الدراسة.

فهم الدماغ

أسفر التعاون بين فريقي هارفارد وجوجل عن صور ملونة تجعل المكونات الفردية أكثر وضوحاً، ولكنها بخلاف ذلك تمثل تمثيلاً صادقاً للأنسجة.

شاهد ايضاً: هذه هي الكلمات الأكثر سوءًا في النطق لعام 2024

"وأوضح جاين قائلاً: "الألوان اعتباطية تماماً، ولكن بخلاف ذلك، لا يوجد الكثير من الرخصة الفنية هنا. فالمغزى من هذا كله هو أننا لا نختلقها - فهذه هي الخلايا العصبية الحقيقية، والأسلاك الحقيقية الموجودة في هذا الدماغ، ونحن في الحقيقة نجعلها ملائمة وسهلة الوصول لعلماء الأحياء لعرضها ودراستها."

احتوت البيانات على بعض المفاجآت. على سبيل المثال، بدلاً من تشكيل اتصال واحد، فإن أزواجاً من الخلايا العصبية لديها أكثر من 50 زوجاً من الخلايا العصبية. "هذا يشبه نوعًا ما لو كان هناك منزلان في مبنى واحد يربط بينهما 50 خطًا هاتفيًا منفصلًا. ما الذي يحدث هناك؟ لماذا هما متصلان بقوة؟ نحن لا نعرف ما هي وظيفة أو أهمية هذه الظاهرة حتى الآن، وسيتعين علينا دراستها بشكل أكبر."

في نهاية المطاف، يمكن أن تساعد مراقبة الدماغ بهذا المستوى من التفاصيل الباحثين في فهم الحالات الطبية التي لم يتم حلها، وفقًا لـ ليشتمان.

شاهد ايضاً: نيوزيلندا: لوكسان يعتذر لضحايا الإساءة في رعاية الدولة والكنيسة

"ماذا يعني فهم دماغنا؟ قد يكون أفضل ما يمكننا القيام به هو وصفه، ونأمل أن يأتي من هذه الأوصاف إدراك، على سبيل المثال، حول كيفية اختلاف الأدمغة الطبيعية عن الأدمغة المضطربة، في الأمراض النفسية لدى البالغين أو اضطرابات النمو مثل طيف التوحد - سيكون هذا النوع من المقارنة قيماً للغاية". "في نهاية المطاف، سيعطينا ذلك بعض التبصر في ماهية الخلل، والذي ما زلنا في معظم الحالات نجهل ماهيته."

يعتقد ليشتمان أيضًا أن مجموعة البيانات قد تكون مليئة بتفاصيل أخرى مذهلة لم يتم اكتشافها بعد بسبب حجمها: وأضاف: "وهذا هو السبب في أننا نشاركها على الإنترنت، حتى يتمكن أي شخص من الاطلاع عليها والعثور على الأشياء".

يهدف الفريق الذي يقف وراء المشروع في المرحلة القادمة إلى إنشاء خريطة كاملة لدماغ الفأر، الأمر الذي سيتطلب ما بين 500 إلى 1000 ضعف كمية البيانات الموجودة في عينة الدماغ البشري.

شاهد ايضاً: كوريا الشمالية تطلق صاروخًا باليستيًا باتجاه البحر: الجيش الكوري الجنوبي

وقال ليشتمان: "هذا يعني 1 إكسابايت، أي 1000 بيتابايت". "الكثير من الناس يفكرون بجدية في كيفية القيام بذلك، ونحن في السنة الأولى من إثبات المبدأ لمدة خمس سنوات. وأعتقد أن ذلك سيكون لحظة فاصلة في علم الأعصاب، أن يكون لدينا مخطط كامل لأسلاك دماغ الثدييات؛ سيجيب على الكثير والكثير من الأسئلة. وبالطبع، سيكشف عن العديد من المشاكل، أشياء لم نكن نتوقعها."

ماذا عن رسم خريطة للدماغ البشري بأكمله؟ أوضح ليشتمان أن ذلك سيكون أكبر بألف مرة أخرى، مما يعني أن البيانات ستصل إلى 1 زيتابايت. في عام 2016، كان هذا هو حجم حركة المرور على الإنترنت بالكامل خلال العام، وفقًا لشركة سيسكو. وقال ليشتمان إنه في الوقت الحالي، لن يكون من الصعب تخزين هذا القدر من البيانات فحسب، بل لن تكون هناك طريقة مقبولة أخلاقياً للحصول على دماغ بشري أصلي ومحفوظ بشكل جيد.

فتح آفاق جديدة

أعرب الباحثون في نفس المجال الذين لم يشاركوا في هذا العمل عن حماسهم عندما اتصلت بهم شبكة سي إن إن للتعليق على الأمر.

شاهد ايضاً: قادة الكومنولث: "حان الوقت" لبدء مناقشة تعويضات بريطانيا عن العبودية

"قال مايكل بينكوفسكي، الأستاذ المساعد في علم وظائف الأعضاء وعلم الأعصاب في كلية كيك للطب بجامعة جنوب كاليفورنيا: "هذه الدراسة رائعة، وهناك الكثير لنتعلمه من مثل هذه البيانات.

"إن الكثير مما نعتقد أننا نفهمه عن الدماغ البشري مستنبط من الحيوانات، لكن مثل هذه الأبحاث مهمة للغاية للكشف عما يجعلنا بشرًا حقًا. إن تصور الخلايا العصبية وخلايا الدماغ الأخرى يمثل تحديًا حقيقيًا بسبب كثافتها وتعقيدها الهائل، ومجموعة البيانات الحالية لا تلتقط الروابط بعيدة المدى".

"ما هي مناطق الدماغ الأخرى التي تنشأ منها هذه المدخلات، وأين تذهب المخرجات بمجرد خروجها من المنطقة؟ ولكن رؤية كل هذه الأنواع المختلفة من الخلايا وتفاعلاتها أمر لا يصدق ويجعلك تقدر ما قدمته لنا الحياة من تحفة معمارية رائعة."

شاهد ايضاً: جائزة إيرث شوت للأمير ويليام تكشف عن قائمة النجوم المشاركين في ليلة توزيع الجوائز

ووافقه الرأي أندرياس تولياس، أستاذ طب العيون في جامعة ستانفورد في كاليفورنيا. "قال: "هذه دراسة تقنية رائعة تعيد بناء بنية القشرة البشرية بدقة عالية. "لقد كنت متحمسًا بشكل خاص لاكتشاف محاور عصبية نادرة قادرة على تشكيل ما يصل إلى 50 نقطة اشتباك عصبي. هذا الاكتشاف مثير للاهتمام ويثير أسئلة مهمة حول أدوارها الحسابية."

وبحسب عالم الأعصاب أولاف سبورنس، فإن مشروع رسم خرائط الدماغ يفتح الباب أمام إجراء تحقيقات مستقبلية.

"يقول سبورنس، الأستاذ المتميز في العلوم النفسية والدماغية في جامعة إنديانا: "كل دماغ بشري عبارة عن شبكة واسعة من مليارات الخلايا العصبية. "تسمح هذه الشبكة للخلايا بالتواصل، في أنماط محددة للغاية تعتبر أساسية للذاكرة والفكر والسلوك. إن رسم خرائط هذه الشبكة، أي شبكة الاتصال البشرية، أمر بالغ الأهمية لمعرفة كيفية عمل الدماغ"، مشيرًا إلى أن الدراسة تفتح آفاقًا جديدة نحو هذا الهدف المهم، وتوفر فرصًا جديدة ومثيرة للاستكشاف والاكتشاف.

أخبار ذات صلة

Loading...
رجل يجلس على الدرج حاملاً لافتة مكتوب عليها \"العالم، ساعدونا\" خلال احتجاج في أوكرانيا، مع وجود متظاهرين آخرين في الخلفية.

دعم رايان روث لأوكرانيا: انتصار دعائي لموسكو في وقت حساس لكييف

في خضم الصراع الملتهب بين أوكرانيا وروسيا، يبرز اسم ريان ويسلي روث كرمز للجدل، حيث تسلط الأضواء على دعمه المثير للجدل لكييف. لكن هل كان هذا الدعم حقًا مفيدًا، أم أنه مجرد لعبة سياسية خطيرة؟ تابعوا معنا لاكتشاف كيف يمكن أن تؤثر هذه الديناميكيات على مستقبل أوكرانيا.
العالم
Loading...
تظهر الصورة تيموفي ميلافانوف، رئيس مدرسة كييف للاقتصاد، يتحدث عبر سكايب مع خلفية لموقع دمرته الهجمات الروسية في أوكرانيا.

تعلم الأوكرانيون كيف يعيشون مع انقطاع التيار الكهربائي. لكن الشتاء البارد والمظلم قادم

في خضم الهجمات الروسية المتواصلة، تجد أوكرانيا نفسها في مواجهة تحديات غير مسبوقة. انقطاع الكهرباء والمياه أصبح جزءًا من الحياة اليومية، مما يثير تساؤلات حول كيفية التكيف مع هذه الظروف القاسية. تعالوا لتكتشفوا كيف يتعامل الأوكرانيون مع هذه الأزمات ويعيدون بناء حياتهم وسط الدمار.
العالم
Loading...
صحفي أمريكي يتحدث عن عملية تبادل أسرى بين روسيا والولايات المتحدة، مع شاشات عرض خلفه تعرض أخبارًا متنوعة.

من تم الإفراج عنه في صفقة تبادل السجناء الكبرى بين روسيا والغرب؟

في عالم تبادل الأسرى الذي يجمع بين روسيا والولايات المتحدة، تبرز قصص مثيرة لأشخاص تم إطلاق سراحهم، مثل الصحفي إيفان غيرشكوفيتش والجندي بول ويلان. تعرف على تفاصيل هذه الصفقة المعقدة التي تشمل شخصيات مثيرة للجدل، واكتشف ما وراء الكواليس. تابع القراءة لتكشف المزيد عن هذه الحكاية المثيرة!
العالم
Loading...
تظهر الصورة نظام T Coronae Borealis الثنائي، مع نجم عملاق أحمر ونجم قزم أبيض، في سياق توقع حدوث نوفا مثيرة في السماء.

حدث نجمي مُنفَجر سيخلق مشهداً فريداً في السماء لا يتكرر مرة أخرى. إليك كيفية رؤيته

استعدوا لمشاهدة حدث فلكي نادر، حيث يتوقع علماء الفلك ظهور \"نجم جديد\" في سماء الليل بين الآن وسبتمبر. ستكون نوفا T Coronae Borealis مرئية من نصف الكرة الأرضية الشمالي، مما يتيح لكم فرصة فريدة لمتابعة هذا العرض المذهل. تابعوا التفاصيل المثيرة حول هذا الانفجار النجمي!
العالم
الرئيسيةأخبارسياسةأعمالرياضةالعالمتكنولوجيااقتصادصحةتسلية