اكتشف فريق من العلماء في واشنطن أن موجة بطيئة من الكهرباء تنبض عبر الدماغ أثناء النوم، تدفع الفضلات من أعماق الدماغ إلى سطحه.
يعمل الوريد، الذي يمر عبر الدماغ، كأنبوب لنقل الفضلات عبر الحاجز الذي يفصل بين الدماغ وبقية الجسم، ما يؤدي إلى ترسيبها في مجرى الدم ليتم تصفيتها عن طريق الكلى.
ولكن، إذا توقف هذا النظام عن العمل، وهو ما يمكن أن يحدث مع التقدم في السن وفي حالات إصابات الدماغ المؤلمة والإجهاد المزمن، يمكن أن تتراكم منتجات الفضلات في الدماغ، ما قد يسمح أيضا للخلايا المناعية باختراق العضو، وبالتالي حدوث التهاب مرتبط باضطرابات الدماغ التنكسية.
وعلى الرغم من أن الدراسة أجريت على الفئران، إلا أن العلماء يعتقدون أن النتائج تتطابق مع الأبحاث حول الأسباب المحتملة لمرض ألزهايمر، وأنواع الخرف الأخرى.
وأوضح الفريق، بقيادة جوناثان كيبنيس، طبيب الأعصاب في جامعة واشنطن في سانت لويس، أن الفضلات تخرج من الدماغ عبر الحاجز الواقي الصلب دون استخدام الجهاز اللمفاوي في الجسم، وهي شبكة تستنزف السوائل في جميع أنحاء الجسم.
واكتشف العلماء نقاط خروج حول الدماغ يتدفق منها السائل النخاعي، الذي يحمل الفضلات، إلى الغشاء السميك المحيط بالدماغ والحبل الشوكي وإلى مجرى الدم، حيث تتولى الأوعية الليمفاوية في الجسم المهمة بعد ذلك.
إقرأ المزيد
وأفادوا أنه أثناء نوم الدماغ، تنطلق الخلايا العصبية في موجات إيقاعية متزامنة تولد القوة لتدفق السائل النخاعي وتجاوز حاجز الدم في الدماغ.
وقال الدكتور لي فينغ جيانغ شي، المعد الرئيسي للدراسة: "هذه الخلايا العصبية عبارة عن مضخات مصغرة. ويعمل النشاط العصبي المتزامن على تعزيز تدفق السوائل وإزالة الفضلات من الدماغ. إذا تمكنا من البناء على هذه العملية، فهناك إمكانية لتحقيق الوقاية من الأمراض العصبية، بما في ذلك مرض ألزهايمر وباركنسون، حيث تتراكم الفضلات الزائدة في الدماغ وتؤدي إلى التنكس العصبي".
وفي العدد نفسه من مجلة Nature، توسع علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الأدلة التي تشير إلى أن الموجة البطيئة تخلّص الدماغ من الفضلات.
ووجدوا أدلة على أن تعريض الفئران المصابة بألزهايمر، لومضات الضوء والنقر الصوتي بنفس تردد إيقاع الدماغ، أدى إلى ظهور إشارات نابضة في الدماغ ساهمت في خروج السائل الدماغي الشوكي من العضو، وكان يحمل بروتين الأميلويد، الذي يتراكم في أدمغة المصابين بمرض ألزهايمر.
يذكر أن الأرق يضعف تدفق السائل الدماغي الشوكي، وكذلك التخلص من الفضلات المرتبطة بالأمراض التنكسية العصبية.
المصدر: ديلي ميل
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: اكتشافات البحوث الطبية امراض بحوث مرض الشيخوخة فی الدماغ
إقرأ أيضاً:
الدماغ البشري يتفوّق على الذكاء الاصطناعي في حالات عدّة
لا شك أن أنظمة الذكاء الاصطناعي قد حققت إنجازات مذهلة، بدءًا من إتقان الألعاب وكتابة النصوص وصولًا إلى توليد الصور ومقاطع الفيديو المقنعة.
وقد دفع ذلك البعض إلى الحديث عن إمكانية أن نكون على أعتاب الذكاء الاصطناعي العام (AGI)، وهو نظام ذكاء اصطناعي يمتلك قدرات معرفية شاملة تشبه قدرات الإنسان.
في حين أن بعض هذا الحديث ما هو إلا ضجة إعلامية، إلا أن عددًا كافيًا من الخبراء في هذا المجال يأخذون الفكرة على محمل الجد، مما يستدعي إلقاء نظرة فاحصة عليها.
تحديات تعريف الذكاء الاصطناعي العامتدور العديد من النقاشات حول مسألة كيفية تعريف الذكاء الاصطناعي العام، وهو أمر يبدو أن الخبراء في هذا المجال لا يتفقون عليه.
ويساهم هذا في ظهور تقديرات متباينة حول موعد ظهوره، تتراوح بين "إنه موجود عمليًا" إلى "لن نتمكن أبدًا من تحقيقه". وبالنظر إلى هذا التباين، يستحيل تقديم أي نوع من المنظور المستنير حول مدى قربنا من تحقيقه.
لكن لدينا مثال موجود على الذكاء العام بدون "الاصطناعي" - وهو الذكاء الذي يوفره دماغ الحيوان، وخاصة الدماغ البشري.
ومن الواضح أن الأنظمة التي يتم الترويج لها كدليل على أن الذكاء الاصطناعي العام قاب قوسين أو أدنى لا تعمل على الإطلاق مثل الدماغ. قد لا يكون هذا عيبًا قاتلًا، أو حتى عيبًا على الإطلاق. من الممكن تمامًا أن يكون هناك أكثر من طريقة للوصول إلى الذكاء، اعتمادًا على كيفية تعريفه.
لكن من المحتمل أن تكون بعض الاختلافات على الأقل مهمة من الناحية الوظيفية، وحقيقة أن الذكاء الاصطناعي يسلك مسارًا مختلفًا تمامًا عن المثال العملي الوحيد الذي لدينا من المرجح أن يكون ذا مغزى.
مع وضع كل ذلك في الاعتبار، دعونا نلقي نظرة على بعض الأشياء التي يقوم بها الدماغ والتي لا تستطيع أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية القيام بها.
أشارت أرييل جولدشتاين، الباحثة في الجامعة العبرية في القدس، إلى أن أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية "مجزأة" في قدراتها. فقد تكون جيدة بشكل مدهش في شيء ما، ثم سيئة بشكل مدهش في شيء آخر يبدو مرتبطًا به.
وأكدت عالمة الأعصاب كريستا بيكر من جامعة ولاية كارولينا الشمالية على هذه النقطة، مشيرة إلى أن البشر قادرون على تطبيق المنطق في مواقف جديدة دون الحاجة إلى إعادة تعلم كل شيء من الصفر.
ذكر ماريانو شاين، مهندس جوجل الذي تعاون مع جولدشتاين، أن أنظمة الذكاء الاصطناعي تفتقر إلى الذاكرة طويلة المدى والمخصصة للمهام، وهي القدرة على نشر المهارات المكتسبة في مهمة ما في سياقات مختلفة.
أشارت بيكر إلى وجود تحيز نحو تفضيل السلوكيات الشبيهة بالسلوك البشري، مثل الردود التي تبدو بشرية والتي تولدها نماذج اللغات الكبيرة.
في المقابل، يمكن لذبابة الفاكهة، بدماغها الذي يحتوي على أقل من 150 ألف خلية عصبية، دمج أنواع متعددة من المعلومات الحسية، والتحكم في أربعة أزواج من الأطراف، والتنقل في بيئات معقدة، وتلبية احتياجاتها من الطاقة، وإنتاج أجيال جديدة من الأدمغة، وأكثر من ذلك.
الاختلافات الرئيسية بين الدماغ البشري والذكاء الاصطناعيتستند معظم أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية، بما في ذلك جميع نماذج اللغات الكبيرة، على ما يسمى بالشبكات العصبية.
تم تصميم هذه الشبكات لتقليد كيفية عمل بعض مناطق الدماغ، مع وجود أعداد كبيرة من الخلايا العصبية الاصطناعية التي تأخذ مدخلات وتعدلها ثم تمرير المعلومات المعدلة إلى طبقة أخرى من الخلايا العصبية الاصطناعية. لكن هذا التقليد محدود للغاية.
فالخلايا العصبية الحقيقية متخصصة للغاية، وتستخدم مجموعة متنوعة من الناقلات العصبية وتتأثر بعوامل خارج الخلايا العصبية مثل الهرمونات. كما أنها تتواصل من خلال سلسلة من النبضات المتغيرة في التوقيت والشدة، مما يسمح بدرجة من الضوضاء غير الحتمية في الاتصالات.
تهدف الشبكات العصبية التي تم إنشاؤها حتى الآن هي إلى حد كبير أنظمة متخصصة تهدف إلى التعامل مع مهمة واحدة.
في المقابل، يحتوي الدماغ النموذجي على الكثير من الوحدات الوظيفية التي يمكنها العمل بالتوازي، وفي بعض الحالات دون أي نشاط تحكمي يحدث في مكان آخر في الدماغ.
تمتلك أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية عمومًا حالتين: التدريب والنشر. التدريب هو المكان الذي يتعلم فيه الذكاء الاصطناعي سلوكه؛ النشر هو المكان الذي يتم فيه استخدام هذا السلوك.
في المقابل، لا يحتوي الدماغ على حالات تعلم ونشاط منفصلة؛ إنه في كلا الوضعين باستمرار، بينما في كثير من الحالات، يتعلم الدماغ أثناء العمل.
بالنسبة للعديد من أنظمة الذكاء الاصطناعي، لا يمكن تمييز "الذاكرة" عن الموارد الحسابية التي تسمح لها بأداء مهمة والاتصالات التي تم تشكيلها أثناء التدريب. في المقابل، تمتلك الأنظمة البيولوجية عمرًا من الذكريات للاعتماد عليها.
القيود والتحدياتمن الصعب التفكير في الذكاء الاصطناعي دون إدراك الطاقة الهائلة والموارد الحسابية المستخدمة في تدريبه. لقد تطورت الأدمغة في ظل قيود هائلة على الطاقة وتستمر في العمل باستخدام طاقة أقل بكثير مما يمكن أن يوفره النظام الغذائي اليومي.
وقد أجبر هذا علم الأحياء على إيجاد طرق لتحسين موارده والاستفادة القصوى من تلك التي يخصصها لمهمة ما.
في المقابل، فإن قصة التطورات الحديثة في الذكاء الاصطناعي هي إلى حد كبير قصة رمي المزيد من الموارد عليها.
ويبدو أن خطط المستقبل (حتى الآن على الأقل) تشمل المزيد من هذا، بما في ذلك مجموعات بيانات تدريب أكبر وعدد أكبر من الخلايا العصبية الاصطناعية والوصلات بينها.
كل هذا يأتي في وقت تستخدم فيه أفضل أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية بالفعل ثلاثة أضعاف الخلايا العصبية التي نجدها في دماغ ذبابة الفاكهة وليس لديها أي مكان قريب من القدرات العامة للذبابة.
فريدة سيف النصر: الست لو عدت الـ 60 سنة من حقها تقلع الحجاب شرعًا