غوغل وجامعة هارفارد يكشفان عن الخريطة الأكثر تفصيلاً على الإطلاق للدماغ البشري
تاريخ النشر: 21st, May 2024 GMT
دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN)-- قبل عشر سنوات، تلقى أستاذ البيولوجيا الجزيئية والخلوية بجامعة "هارفارد"، الدكتور جيف ليشتمان، عينة دماغ صغيرة في مختبره.
رُغم صغر حجمها، إلا أنّ الملليمتر المكعب الواحد من الأنسجة كان كبيرًا بما يكفي لاحتواء 57 ألف خلية، و230 ملليمترًا من الأوعية الدموية، و150 مليون من نقاط الاشتباك العصبي.
قال ليشتمان: "كانت أصغر من حبة أرز، لكننا بدأنا بتقطيعها والنظر إليها، وكانت جميلة حقًا".
ومن ثم أضاف: "لكن بينما كنا نجمع البيانات، أدركت أنّه كانت بحوزتنا قدر أكبر ممّا أمكننا التعامل معه".
استخرج ليشتمان وفريقه 1،400 تيرابايت من البيانات من العينة، وهو ما يعادل تقريبًا محتوى أكثر من مليار كتاب.
الآن، بعد عِقد من التعاون الوثيق بين فريق المختبر والعلماء في شركة "غوغل" الأمريكية، تحولت هذه البيانات إلى الخريطة الأكثر تفصيلاً لعينة دماغ بشري تم إنشاؤها على الإطلاق.
300 مليون صورةجاءت عينة الدماغ من مريض مصاب بالصرع الشديد.
وذكر ليشتمان أن إزالة جزء صغير من الدماغ لوقف النوبات، ومن ثم النظر إلى الأنسجة للتأكد من أنّها طبيعية يُعد عملية معيارية.
لتحليل العينة، قام ليشتمان وفريقه بتقطيعها أولاً، ودُمِجت المقاطع بعد ذلك في مادة "راتينج" صلبة، مع تقطيعها مرة أخرى إلى شرائح رفيعة جدًا.
وحصل الفريق على بضعة آلاف من الشرائح، والتي تم التقاطها بشريط مصنوع خصيصًا.
وأفاد ليكتمان: "إذا التقطت صورة لكل قسم من تلك المقاطع، ووضعتها بجانب بعضها البعض، فستحصل على قطعة ثلاثية الأبعاد للدماغ على المستوى المجهري".
عندها أدرك الباحثون أنّهم بحاجة إلى مساعدة بشأن البيانات لأنّ الصور الناتجة ستستهلك قدرًا كبيرًا من السعة التخزينية.
وعلِم ليكتمان أنّ "غوغل" كانت تعمل على خريطة رقمية لدماغ ذبابة فاكهة، مع إصدارها في عام 2019، وأنّ الشركة تمتعت بأجهزة الحاسوب المناسبة لهذه المهمة.
وشجّعه ذلك على التواصل مع أحد كبار الباحثين في "غوغل"، فيرين جاين، والذي عمل على مشروع ذبابة الفاكهة.
وقال جاين: "كانت هناك 300 مليون صورة منفصلة (في بيانات جامعة هارفارد)".
لفهم الصور، استخدم العلماء في "غوغل" المعالجة والتحليل القائم على الذكاء الاصطناعي، لتحديد نوع الخلايا الموجودة في كل صورة وكيفية ارتباطها ببعضها البعض.
وكانت النتيجة نموذجًا تفاعليًا ثلاثي الأبعاد لأنسجة الدماغ، وأكبر مجموعة بيانات صُنِعَت بهذه الدقة لبنية دماغ بشري على الإطلاق.
وجعلته "غوغل" متاحًا عبر الإنترنت باسم "Neuroglancer"، ونُشِرت دراسة في مجلة "Science" في الوقت ذاته، بالشراكة مع ليشتمان وجاين.
فهم الدماغأدّى التعاون بين فريقي "هارفارد" و"غوغل" إلى الحصول على صور ملونة تجعل العناصر الفردية والأنسجة أكثر وضوحًا.
وأكّد ليشتمان قائلاً: "هدف هذا (المشروع) هو أنّنا لا نختلق الأمر، فهذه هي الخلايا العصبية الحقيقية، والأسلاك الحقيقية الموجودة في هذا الدماغ، ونحن في الواقع نجعله ملائمًا وسهل الوصول إليه فحسب، ليتمكن علماء الأحياء من مشاهدتها ودراستها".
وتضمنت البيانات بعض المفاجآت، فعلى سبيل المثال، بدلًا من تكوين رابط واحد، تحتوي أزواج الخلايا العصبية على أكثر من 50 رابطًا.
وأوضح ليشتمان أنه يمكن لمراقبة الدماغ بهذا المستوى من التفصيل أن يساعد الباحثين على فهم الحالات الطبية الغامضة، إذ يعتقد أنّ هذه البيانات قد تكون مليئة بتفاصيل مذهلة أخرى لم تُكتَشف بعد، نظرًا لحجمها. وقال: "لهذا السبب نشاركها عبر الإنترنت، حتى يتمكن أي شخص من الاطلاع عليها".ويتفق مع ذلك أستاذ طب العيون بجامعة "ستانفورد" في كاليفورنيا، أندرياس تولياس، وقال: "هذه دراسة تقنية رائعة تُعيد بناء بنية القشرة البشرية بدقةٍ عالية".
ويفتح مشروع رسم خرائط الدماغ الباب أمام تحقيقات مستقبلية، وفقًا لعالِم الأعصاب، أولاف سبورنز، والذي قال: "كل دماغ بشري عبارة عن شبكة واسعة من مليارات الخلايا العصبية".
وأضاف سبورنز، وهو أستاذ العلوم النفسية والدماغية في جامعة "إنديانا": "تسمح هذه الشبكة للخلايا بالتواصل، في أنماط محددة للغاية تُعتَبر أساسية للذاكرة، والفكر، والسلوك. إنّ رسم خريطة لهذه الشبكة، أي الشبكة العصبية البشرية، أمر بالغ الأهمية لمعرفة كيفية عمل الدماغ".
كما أشار إلى أنّ الدراسة تفتح آفاقاً جديدة نحو هذا الهدف المهم، وتوفر فرصًا جديدة مثيرة للاكتشافات.
المصدر: CNN Arabic
كلمات دلالية: دراسات غوغل الخلایا العصبیة
إقرأ أيضاً:
ماذا حدث بالشجاعية؟ تعرف على التطورات عبر الخريطة التفاعلية
توضح الخريطة التفاعلية، التي بثتها قناة الجزيرة، الأحداث التي وقعت في حي الشجاعية شمالي قطاع غزة، فجر السبت، نتيجة انفجار عنيف استهدف قوة إسرائيلية وأسفر عن إصابة عدد من الجنود والضباط من لواء القدس في جيش الاحتلال.
ووفقا للخريطة، فإن القوة الإسرائيلية كانت تنفذ عملية تمشيط في المنطقة عندما دوى انفجار قوي يُعتقد أنه ناجم عن لغم أرضي زرعته المقاومة الفلسطينية في وقت سابق داخل أحد الأبنية المتضررة نتيجة القصف الإسرائيلي المتواصل.
اقرأ أيضا list of 2 itemslist 1 of 2توقف سيارات إسعاف بغزة عن العمل لانقطاع الوقود ومنع دخول قطع الغيارlist 2 of 2شهداء وجرحى بقصفٍ إسرائيلي استهدف محلا تجاريا بمدينة غزةend of listوأشار مراسل الجزيرة، عبد القادر عراضة، إلى أن الانفجار تسبب بأضرار كبيرة في مركبة عسكرية إسرائيلية، وأدى إلى وقوع إصابات مباشرة في صفوف الجنود، بينهم ضابطان بارزان تم تحديد هويتيهما لاحقا من قِبل الجيش الإسرائيلي.
وبيّنت الخريطة أن أحد المصابين هو نائب قائد الفرقة 252، إلى جانب قائد الكتيبة 6310، وقد تم نقل جميع المصابين على وجه السرعة عبر مروحيات عسكرية إسرائيلية إلى مستشفى "تل هشومير" وسط إسرائيل لتلقي العلاج.
وتزامن الانفجار مع تحليق مكثف للمروحيات الإسرائيلية في سماء الشجاعية، وإطلاق قذائف مدفعية تجاه مواقع محتملة للمقاومة داخل الحي، في محاولة لتأمين انسحاب القوة المستهدفة والتغطية على عملية الإخلاء.
إعلان منطقة الحدثووقع الانفجار في محيط شارع بغداد، وهو من المناطق التي سبق أن أعلن الجيش الإسرائيلي السيطرة عليها، مما يكشف حجم التحديات التي تواجه قوات الاحتلال حتى في المناطق التي تزعم أنها "مُطهّرة".
وعقب الحادث، أطلقت المقاومة الفلسطينية قذائف مضادة للدروع باتجاه آليات إسرائيلية كانت تتحرك في المنطقة، مما أدى إلى مزيد من الإصابات بحسب ما نقلته وسائل إعلام إسرائيلية، التي وصفت الحادث بـ"الحدث الأمني الخطير".
وتعرضت قوات الاحتلال في الشجاعية أكثر من مرة لهجمات مفاجئة من المقاومة، رغم التغطية الجوية والمدفعية المكثفة التي يعتمد عليها الجيش الإسرائيلي خلال عملياته البرية في أحياء غزة الشرقية.
وبحسب المعطيات الواردة في الخريطة التفاعلية، فإن الموقع الذي شهد الانفجار يقع ضمن مربع عمليات عسكري واسع أقامه الجيش الإسرائيلي مؤخرا، مما يرجح أن المقاومة استطاعت اختراقه بزرع عبوة متطورة استهدفت عربة القيادة.
وكانت المقاومة قد استخدمت في عمليات سابقة عبوات ناسفة مزروعة داخل مبانٍ سكنية أو أنفاق أرضية، وغالبا ما تستغل حركة وحدات المشاة أو المدرعات الثقيلة للإيقاع بها ضمن تكتيك يُعرف بـ"الكمائن المركّبة".
اعتراف بالخسائرولم يصدر عن الجيش الإسرائيلي تفاصيل دقيقة بشأن طبيعة اللغم أو الصاروخ المضاد الذي أدى إلى تفجير المركبة، لكنه أقر بوقوع إصابات مؤكدة في صفوف عناصره، بينهم حالات وُصفت بالخطيرة.
ويأتي هذا الهجوم في وقت تتصاعد فيه العمليات القتالية في قطاع غزة، وسط استمرار المقاومة في استهداف قوات الاحتلال بعمليات نوعية على الرغم من الضغط العسكري والجوي الإسرائيلي المكثف منذ بداية الحرب.
وتشير التقديرات إلى أن حي الشجاعية لا يزال يمثل عقدة عملياتية لقوات الاحتلال، نظرا لتضاريسه المعقدة وتاريخ المقاومة الطويل فيه، خصوصا أنه شهد خلال الحروب السابقة مواجهات دامية وتكبّدت فيه إسرائيل خسائر كبيرة.
إعلانويبدو أن الانفجار في الشجاعية، كما توضح الخريطة التفاعلية، لم يكن حدثا معزولا بل جزءا من نمط تصاعدي للمواجهات في منطقة رفح جنوب غزة، حيث تسعى المقاومة إلى إعادة تموضعها وتوسيع رقعة الاشتباك المباشر.
يُذكر أن حي الشجاعية شهد في الأيام الأخيرة قصفا جويا ومدفعيا عنيفا استهدف الأبنية السكنية والبنية التحتية، مما أدى إلى تدمير واسع وإجبار الآلاف من السكان على النزوح، في مشهد يتكرر منذ اندلاع الحرب الأخيرة على غزة.
استئناف المحادثات الأميركية الصينية لنزع فتيل الحرب التجارية