مرض السكري يصيب الملايين حول العالم
مرض السكري يصيب الملايين حول العالم

طور باحثون أداة ذكاء اصطناعي يمكنها تشخيص مجموعة من العدوى والحالات الصحية في خطوة واحدة، من خلال فحص تسلسل الجينات لخلايا المناعة في عينات الدم.

وفي دراسة شملت نحو 600 شخص، نُشرت في مجلة ساينس، حددت الأداة ما إذا كان المشاركون أصحاء أو مصابين بكوفيد-19 أو داء السكري من النوع الأول أو فيروس نقص المناعة البشرية أو مرض الذئبة المناعي، بالإضافة إلى ما إذا كانوا قد تلقوا مؤخرًا لقاح الأنفلونزا.

الأداة ليست جاهزة بعد للاستخدام السريري، ولكن مع المزيد من العمل لتحسين المنهج، يمكن أن تساعد يومًا ما الأطباء في التعامل مع "الحالات التي لا توجد لها اختبارات حاسمة اليوم"، بحسب ماكسيم زاسلافسكي، عالم الحاسوب في جامعة ستانفورد في كاليفورنيا، والذي شارك في الدراسة.

سارة تيشمان، عالمة الأحياء الجزيئية في جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة، أوضحت بدورها "من وجهة نظر العالم الواقعي، فإن الوعد سيكون في وجود نموذج أساسي واحد لجهاز المناعة حيث يمكنك قراءة كل شيء تعرض له الشخص وربطه برعايته الصحية"

وقالت إن هناك الكثير من الخطوات في الطريق لتحقيق ذلك في المستقبل، لكن هذه خطوة واحدة، وفق قولها.

طور زاسلافسكي وزملاؤه أداة ذكاء اصطناعي تجمع بين ستة نماذج تعلم آلي لتحليل تسلسل الجينات التي تشفر المناطق الرئيسية في مستقبلات خلايا "ب" وخلايا "ت" واستخراج الأنماط المرتبطة بالأمراض المحددة.

يحتفظ جهاز المناعة بسجل واسع من الأمراض الحالية والسابقة من خلال نوعيه الرئيسيين من الخلايا، خلايا "ب" وخلايا "ت".

تنتج خلايا "ب" الأجسام المضادة التي ترتبط بالفيروسات والجزيئات الضارة، بينما تنشط خلايا "ت" الاستجابات الأخرى أو تقتل الخلايا المصابة.

عندما يصاب الشخص بعدوى، أو بحالة مناعية ذاتية حيث يهاجم الجسم أنسجته الخاصة عن طريق الخطأ، فإن خلايا "ب" و "ت" تتكاثر وتبدأ في إنتاج مستقبلات سطحية معينة.

يمكن أن يؤدي تسلسل الجينات التي تشفر هذه المستقبلات إلى فتح سجل فريد للشخص من الأمراض والعدوى.

يقول فيكتور غريف، اختصاصي المناعة الحسابية في جامعة أوسلو، "جهاز المناعة هو تشخيص طبيعي، وإذا تعلمنا فقط كيف يمكنه فعل ذلك، فيمكننا أيضًا القيام بذلك"،

يذكر زاسلافسكي أن معظم الجهود السابقة ركزت على تسلسل جينات خلايا "ب" أو "ت" فقط، لكن "دمجها للحصول على صورة كاملة لنشاط المناعة يعطينا قراءة أكثر اكتمالاً لما قد يحدث."

 بحسب الدراسة، الرضع لديهم القدرة على تشفير الذكريات بدءًا من عمر السنة
بحسب الدراسة، الرضع لديهم القدرة على تشفير الذكريات بدءًا من عمر السنة

سنواتنا الأولى هي فترة تعلم سريع، ومع ذلك لا نستطيع تذكر تجارب محددة من تلك الفترة، وهي ظاهرة تُعرف بالنسيان الطفولي.

تحدت دراسة جديدة الافتراضات المتعلقة بذاكرة الأطفال، حيث أظهرت أن العقول الصغيرة تشكل ذكريات بالفعل.

ومع ذلك، يبقى السؤال: لماذا تصبح هذه الذكريات صعبة الاسترجاع لاحقًا في الحياة؟

يصبح الأطفال في السنة الأولى من عمرهم متعلمين استثنائيين، يتعلمون اللغة، والمشي، والتعرف على الأشياء، وفهم الروابط الاجتماعية، وأمور أخرى كثيرة.

ومع ذلك، لا نتذكر أيًا من تلك التجارب، فما يجري هو نوع من التفاوت بين هذه المرونة المدهشة وقدرتنا على التعلم التي نملكها.

افترض سيغموند فرويد، مؤسس التحليل النفسي، أن الذكريات المبكرة يتم قمعها، على الرغم من أن العلم قد تجاهل منذ ذلك الحين فكرة عملية القمع النشطة.

بدلاً من ذلك، تركز النظريات الحديثة على الهيبوكامبوس Hippocampus، وهو جزء من الدماغ حاسم للذاكرة العرضية، والذي لا يتطور بشكل كامل في الطفولة.

لكن فريق الباحثين بقيادة نيك ترك-براون، أستاذ علم النفس في جامعة ييل والمؤلف الرئيسي للدراسة، كان مهتمًا بالأدلة من الأبحاث السلوكية السابقة.

وبما أن الأطفال لا يمكنهم الإبلاغ عن الذكريات شفهيًا قبل اكتساب اللغة، فإن ميلهم إلى التحديق لفترة أطول في الأشياء المألوفة يوفر تلميحات هامة.

أظهرت الدراسات الحديثة على القوارض التي تراقب النشاط الدماغي أيضًا أن أنماط الخلايا التي تخزن الذكريات تتشكل في الهيبوكامبوس عند الأطفال الرضع ولكن تصبح غير قابلة للوصول مع مرور الوقت، رغم أنه يمكن إيقاظها صناعيًا من خلال تقنية تستخدم الضوء لتحفيز الخلايا العصبية.

لكن حتى الآن، كان الجمع بين ملاحظات الأطفال الرضع وتصوير الدماغ بعيد المنال، حيث أن الأطفال معروفون بعدم تعاونهم عندما يتعلق الأمر بالجلوس ثابتين داخل جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ، الجهاز الذي يتتبع تدفق الدم لـ "رؤية" النشاط الدماغي.

لتجاوز هذا التحدي، استخدم فريق ترك-براون الطرق التي طورها مختبره على مر السنين، بالعمل مع العائلات لإدخال اللهايات، والبطانيات، والدُمى المحشوة؛ وتثبيت الأطفال باستخدام الوسائد؛ واستخدام أنماط خلفية للحفاظ على انتباههم.

اكتشفوا أن الأطفال الذين حققوا أفضل النتائج في مهام الذاكرة أظهروا نشاطًا أكبر في الهيبوكامبوس.

وأوضح الفريق أن ما يمكنهم استنتاجه من الدراسة هو أن الرضع لديهم القدرة على تشفير الذكريات العرضية في الهيبوكامبوس بدءًا من حوالي عمر السنة."

لكن ما يزال غير واضح ما الذي يحدث لتلك الذكريات المبكرة.

ربما لم يتم دمجها بالكامل في التخزين طويل المدى، أو ربما تستمر لكنها تصبح غير قابلة للوصول.

يشتبه ترك-براون في الخيار الثاني وهو الآن يقود دراسة جديدة لاختبار ما إذا كان الأطفال الرضع، والصغار، والأطفال يمكنهم التعرف على مقاطع فيديو تم تسجيلها من منظورهم كرضع.

تشير النتائج المبكرة، والتجريبية، إلى أن هذه الذكريات قد تستمر حتى حوالي سن الثالثة قبل أن تبدأ بالتلاشي.

ويشعر الفريق بقيادة ترك-براون بالفضول بشكل خاص لاحتمالية أن يتم إعادة تنشيط مثل هذه الذكريات في وقت لاحق من الحياة.