تفاصيل غير مسبوقة.. 57 ألف خلية و150 مليون وصلة عصبية بمليمتر مكعب من دماغ البشر
تاريخ النشر: 12th, May 2024 GMT
أعاد العلماء بناء مخطط توصيلي لقطعة من الدماغ البشري بتفاصيل غير مسبوقة، مما يكشف عن مراوغات وتعقيدات جديدة فيما يعتبره الكثيرون العضو الأكثر تطورا في الكون المعروف.
وتعاون باحثون من جامعة هارفارد مع خبراء في التعلم الآلي في شركة غوغل لرسم خريطة للدوائر العصبية والوصلات والخلايا الداعمة وإمدادات الدم في كتلة من الأنسجة السليمة التي تمت إزالتها من القشرة المخية لامرأة تبلغ من العمر 45 عاما خضعت لعملية جراحية لعلاج الصرع، بحسب تقرير لصحيفة "الغارديان".
وبلغ حجم تلك الكتلة الدماغية مجرد مليمتر مكعب واحد من الأنسجة، لكن اكتشاف التوصيلات العصبية شكلت مهمة ضخمة للفريق.
وكشفت صور المجهر الإلكتروني لأكثر من 5000 شريحة من العينة عن 57 ألف خلية فردية و150 مليون وصلة عصبية و23 سم من الأوعية الدموية.
وقال جيف ليشتمان، أستاذ البيولوجيا الجزيئية والخلوية في جامعة هارفارد: "كان الهدف هو الحصول على رؤية عالية الدقة لهذا الجهاز البيولوجي الأكثر غموضا والذي يحمله كل واحد منا على كتفيه. السبب في أننا لم نفعل ذلك من قبل هو أنه يمثل تحديا كبيرا. لقد كان من الصعب جدا القيام بذلك حقا".
وبعد تقطيع الأنسجة إلى شرائح أرق بـ 1000 مرة من عرض شعرة الإنسان، التقط الباحثون صورا بالمجهر الإلكتروني لكل منها لالتقاط تفاصيل بنية الدماغ وصولا إلى مقياس النانو، أو جزء من الألف من المليمتر.
ومن ثم تتبعت خوارزمية التعلم الآلي مسارات الخلايا العصبية والخلايا الأخرى من خلال الأقسام الفردية، وهي عملية شاقة كانت ستستغرق سنوات من البشر.
وتضمنت الصور 1.4 بيتابايت [بيتابايت = مليون غيغابايت] من البيانات، أي ما يعادل 14 ألف فيلم كامل الطول بدقة 4K.
قال ليشتمان: "لقد وجدنا أشياء كثيرة في مجموعة البيانات هذه غير موجودة في الكتب الدراسية. نحن لا نفهم هذه الأشياء، لكن يمكنني أن أخبرك أنها تشير إلى وجود هوة بين ما نعرفه بالفعل وما نحتاج إلى معرفته".
وفي إحدى الملاحظات المحيرة، أظهرت ما يسمى بالخلايا العصبية الهرمية، والتي لها فروع كبيرة تسمى الزوائد العصبونية التي تبرز من قواعدها، تناظرا غريبا، حيث يواجه بعضها للأمام والبعض الآخر للخلف. وكشفت صور أخرى عن حلقات ضيقة من المحاور العصبية، وهي الألياف الرقيقة التي تحمل الإشارات من خلية دماغية إلى أخرى، كما لو أنها أصبحت عالقة في دوار قبل تحديد المخرج الصحيح والذهاب فيه.
وكشفت الخريطة أيضا عن حالات نادرة قامت فيها الخلايا العصبية بتكوين روابط قوية للغاية مع الخلايا الأخرى. عبر كامل الكتلة موضوع الدراسة، اتصل أكثر من 96% من المحاور العصبية بخلية مستهدفة واحدة، بينما شكل 3% من تلك المحاور اتصالين. لكن حفنة قليلة منها كان لها عشرات الاتصالات، وفي حالة واحدة أكثر من 50، مع خلية مجاورة.
وتكهن ليشتمان بأن مثل هذه الروابط القوية قد تساعد في تفسير كيف أن السلوكيات التي يتم تعلمها جيدا - مثل إزالة قدمك من دواسة الوقود والضغط على المكابح عند الإشارة الحمراء - لا تتطلب أي تفكير تقريبا بعد التدريب الكافي.
وقال: "أعتقد أن هذه الروابط القوية قد تكون جزءا من نظام المعلومات المكتسبة وما يبدو عليه التعلم في الدماغ".
وفي الوقت الحالي، لا يفكر الباحثون حتى في رسم خريطة للدماغ البشري بأكمله. المهمة صعبة للغاية من الناحية التكنولوجية والأدمغة البشرية السليمة لا تنمو على الأشجار. وبدلا من ذلك، سيكون المشروع التالي عبارة عن تعاون بين جامعات متعددة مع غوغل لإعادة بناء دوائر دماغ الفأر بالكامل.
وقد يسلط ذلك الضوء على دوائر الدماغ التي تجعل الفأر يتحرك نحو الجبن السويسري، وبالتالي ما يجعل الإنسان يتوقف خارج المخبز.
وقال ليشتمان: "سوف تحصل على فكرة عن دور التجربة الحسية في توجيه إرادة الإنسان. هناك فرص رائعة حقا، إذا كان لديك دماغ فأر كامل، للحصول على نظرة ثاقبة للإرادة الحرة.. فالفأر ليس روبوتا".
المصدر: عربي21
كلمات دلالية: سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي صحة طب وصحة طب وصحة المخية الخلايا العصبية بحث علمي المخ الخلايا العصبية المزيد في صحة طب وصحة طب وصحة طب وصحة طب وصحة طب وصحة طب وصحة سياسة سياسة صحة صحة صحة صحة صحة صحة صحة سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة
إقرأ أيضاً:
هل حان الوقت للقلق بشأن إنفلونزا الطيور؟
شهدت الولايات المتحدة ارتفاعا في أسعار البيض، وحتى ندرة فيه. إنفلونزا الطيور هي السبب، لكنها لا تؤثر فقط على أسعار البيض – ولا تؤثر فقط على الطيور. إنفلونزا الطيور مسؤولة عن نفوق الثدييات في جميع أنحاء العالم. وفي يناير من هذا العام، أبلغت الولايات المتحدة عن وفاة شخص بسبب إنفلونزا الطيور.
وتساءل تقرير للكاتبين كيم ماس وشون كولينز في فوكس: إذا كانت إنفلونزا الطيور تقتل الحيوانات يمينًا ويسارًا، وقد قتلت إنسانًا واحدًا على الأقل، فهل يجب أن نقلق؟
ما هي إنفلونزا الطيور؟إنفلونزا الطيور ي فيروس إنفلونزا يبدو أنه ينشأ في الطيور المائية (مثل البط أو الأوز)، ولكنه يمكن أن ينتشر إلى أي حيوان، بما في ذلك البشر. عندما تنشر الطيور المائية الفيروس – عادةً من خلال فضلاتها أو سوائل جسمها – يمكننا أن نرى بعض الآثار السيئة جدًا على الطيور. في الدواجن المستأنسة، نرى معدل وفيات يقارب 100 بالمائة.
هل نحن في جائحة إنفلونزا الطيور؟يميل مصطلح الوباء إلى الإشارة إلى الانتشار غير المنضبط لمرض ما بين البشر؛ يقول الخبراء أن ما نراه هنا هو جائحة حيوانية، وهي في الأساس جائحة تصيب الحيوانات. توجد هذه السلالة من إنفلونزا الطيور في كل قارة باستثناء أستراليا، وأستراليا لديها سلالة مميتة خاصة بها منتشرة. إنه موجود أيضًا في المياه. إنه موجود في الدلافين والفقمات وأسود البحر – في عام 2023، جرف البحر 24000 أسد بحر إلى أمريكا الجنوبية، قتلهم إنفلونزا الطيور.
إعلانكانت الإنفلونزا مدمرة لأسراب الدواجن. ترى الطيور تتصرف وكأنها ثملة تقريبًا، وتكافح من أجل المشي، قبل أن تنهار فجأة. وفي محاولة لوقف انتشار المرض، تقوم المزارع بإعدام الدجاج بشكل جماعي، وغالبًا بطرق مروعة.
إن عدد الثدييات التي تصيبها إنفلونزا الطيور في الوقت الحالي فلكي.
يمكن أن يصاب البشر بإنفلونزا الطيور. عادةً ما تكون العدوى التي انتقلت إلى البشر خفيفة، ولكنها تستحق المراقبة: فقد توفي شخص واحد على الأقل في أميركا بسبب هذا، على الرغم من أن الخبراء يعتبرون هذه الوفاة حالة شاذة.
هناك العديد من الفيروسات التي تُمرض الحيوانات، لكنها لا تُشكل خطرًا على البشر لأنها لا تمتلك الخصائص اللازمة للانتشار بين البشر. حاليًا، يُمكن الإصابة بإنفلونزا الطيور من حيوان، لكنك لن تنقلها إلى شخص آخر. ما لم يتغير هذا الوضع، فلن نكون في مرحلة الوباء.
يُراقب الخبراء عن كثب مدى اتصال البشر (والأنواع التي تشترك معهم في الكثير) بالحيوانات المُصابة. كلما زاد اتصال هذه السلالة من إنفلونزا الطيور بالحيوانات المُختلفة، زادت فرص تكاثرها. مع كل تكاثر، تأتي إمكانية إعادة التشكيل الجيني والطفرات – أي تغييرات في بنية الفيروس قد تُغير خصائصه. هذه التغييرات قد تجعله ينتشر بسهولة أكبر بين البشر.
هذا احتمال كبير، ولذلك، مع أنه يجب أن تعلم أن إنفلونزا الطيور لديها القدرة على التحوّل إلى جائحة، ولكن حاليا لا داعي للقلق بشأنها.
ماذا يُمكن للناس فعله لحماية أنفسهم؟انتبه إلى أن الإنفلونزا تنتشر بين الحيوانات التي نتواجد حولها كثيرًا، مثل الدجاج والأبقار. إذا كنت تعمل في مزرعة، ينصح بعض الخبراء بارتداء معدات الوقاية الشخصية، وخاصة لمنتجي الألبان والدواجن.
لا تستهلك المنتجات الحيوانية التي لم تخضع لعلاجات السلامة. هذا يعني لا تشرب الحليب الخام. الحليب المبستر آمن جدًا. وينطبق الشيء نفسه على اللحوم: لا تأكلها نيئة الآن.
إعلانإذا رأيت طائرًا يتصرف بشكل غريب، فابتعد عنه.
احصل على لقاح الإنفلونزا. في حين أنه لن يحمي من إنفلونزا الطيور، إلا أنه سيساعد في الحماية من الإنفلونزا الموسمية. مرة أخرى، يعد إعادة التشكيل أحد المخاطر الكبيرة هنا، وإذا أصيب شخص ما بالإنفلونزا الموسمية وإنفلونزا الطيور في نفس الوقت، فإن ذلك يخلق فرصة لتغير إنفلونزا الطيور بطرق قد تجعلها أكثر خطورة على البشر.
في الولايات المتحدة سجلت أسعار البيض مجددا رقما قياسيا، مع استمرار تفشي إنفلونزا الطيور.
وأظهر أحدث مؤشر شهري لأسعار المستهلكين أن متوسط سعر اثني عشر بيضة من الدرجة الأولى في المدن الأمريكية بلغ 5.9 دولارات في فبراير / شباط، بزيادة قدرها 10.4% مقارنة بالعام الماضي. وتجاوز هذا السعر الرقم القياسي المسجل في يناير / كانون الثاني، والذي بلغ 4.95 دولارات.
ودفعت إنفلونزا الطيور المزارعين إلى إعدام أكثر من 166 مليون دجاجة، كان معظمها من الدجاج البياض. ومنذ بداية العام فقط، تم إعدام أكثر من 30 مليون دجاجة بياضة.
وظل السعر مقابل الاثني عشر بيضة أقل من دولارين لعقود قبل أن ينتشر المرض.
وتتوقع وزارة الزراعة الأمريكية أن ترتفع أسعار البيض بنسبة 41% هذا العام مقارنة بمتوسط العام الماضي البالغ 3.17 دولارات لكل اثني عشر بيضة.
لكن قد يكون هناك ضوء في نهاية النفق.
وأفادت وزارة الزراعة الأمريكية، الأسبوع الماضي، بأن نقص البيض بدأ في التراجع وأن أسعار الجملة تنخفض، مما قد يوفر بعض الانفراج على مستوى البيع بالتجزئة.
وأضافت الوزارة أنه لم يتم تسجيل أي تفش كبير لإنفلونزا الطيور منذ أسبوعين.
برعاية منصور بن زايد.. ختام ناجح للبطولة الرمضانية لجمال الخيل العربية