مرحبًا بكم في خدمات البحث والاستراتيجية في عالم اليوم سريع الخطى.
مع تقدم التقدم بشكل أسرع من أي مجال آخر من مجالات العلوم، حدث الكثير في علم الأعصاب طوال عام 2019. فيما يلي ثلاثة مجالات مذهلة حقًا لأبحاث علم الأعصاب والتي تتحدى تصوراتنا المسبقة حول هويتنا، أو ما يمكن أن نكون عليه.
وبينما نتحدث الآن، يقوم علماء الأعصاب في معهد ماكس بلانك للأنثروبولوجيا التطورية ببناء "أدمغة مصغرة" مطعمة وراثيا بنسخ متعددة من الحمض النووي للإنسان البدائي. باستخدام التكنولوجيا الحيوية المستقبلية من أسفل إلى أعلى المعروفة باسم كريسبر ستحتوي الأدمغة الصغيرة بحجم العدس
على الرغم من أنها ستكون أصغر من أن تنطوي على أي سلوك معقد مثل التواصل، فمن المتوقع أنها ستكشف عن الاختلافات في نشاط الدماغ الأساسي الذي ربما كان لدى إنسان النياندرتال. وبهذه الطريقة، يوفر علم الوراثة نوعًا من التلسكوب التاريخي لعلم الأعصاب، مما يسمح له بالنظر في طريقة عمل الأدمغة القديمة. كل هذا من الحمض النووي المحفوظ في شظايا العظام لعشرات الآلاف من السنين.
وإذا كنت تعتقد أن هذا أمر بسيط مثل بضع خلايا في طبق بتري... فكر مرة أخرى. يخطط الباحثون الألمان لربط أدمغة النياندرتال الصغيرة بالروبوتات، من أجل مراقبة المخرجات السلوكية. حتى أكثر طموحًا من حبكة فيلم خيال علمي مستقبلي، إذا نجحت، فإن العقل يحير ببساطة عما سيكون ممكنًا في السنوات القادمة - منزل إنسان نياندرتال الآلي يخدم أي شخص؟!
أحد أكبر التحديات التي يواجهها علماء الأعصاب هو صعوبة دراسة الأدمغة الحية. وحتى مع موت الأدمغة مؤخرًا، تتحلل الخلايا العصبية بسرعة في الساعات التي تلي الوفاة، وتتفكك حرفيًا. ولمواجهة هذا التحدي، أنشأ علماء الأعصاب المتحمسين في جامعة ييل تقنية حيوية طليعية تسمى BrainEx . تم تصميم نظام الدعم عالي التقنية هذا لإبقاء خلايا الدماغ حية بالطريقة التي يستمر بها نمو الشعر والأظافر بعد الوفاة.
ومن خلال اختبار هذه التقنية، استخدم الباحثون BrainEx لاستعادة النشاط التشابكي والدورة الدموية إلى دماغ خنزير كان ميتًا لمدة أربع ساعات. تمت إزالة الدماغ من الخنزير وإحيائه بإمدادات دم صناعية باستخدام مزيج خاص من عوامل الحماية والثبات والتباين. حدث هذا قبل أن يبدأ تدمير الوظائف الخلوية والجزيئية. تُظهر الصورة أدناه الفرق بين دماغ الخنزير الذي يتحلل بشكل طبيعي بعد 10 ساعات من الوفاة (يسار)، والخلايا السليمة في دماغ الخنزير الذي تم إحياؤه (يمين).
هنا يأتي الجزء الزومبي. على الرغم من أن الخلايا العصبية ظلت حية وتتحرك، لم يكن هناك نشاط وظيفي عالي المستوى في دوائر الدماغ، فهي حية وميتة في نفس الوقت. يُظهر هذا التحول من الخيال الشبيه بفرانكنشتاين إلى الواقع، كيف يمكن لعلم الأعصاب أن يغير الأسئلة الأخلاقية الكبيرة من الفلسفية إلى العملية.
لا تقتصر التكنولوجيا الحيوية على الخنازير الزومبي، ولكنها من حيث المبدأ ستعمل مع أي نوع من أدمغة الثدييات... بما في ذلك البشر! يتمتع هذا الاختراق بإمكانيات هائلة لتحسين معرفتنا العملية بكيفية عمل عقولنا. وفي الوقت نفسه، يبدو الأمر وكأنه قريب بشكل مثير للقلق من إعادة الموتى إلى الحياة.
ومن ناحية أكثر إلهامًا، شهد عام 2019 أيضًا تطوير نظام كمبيوتر قادر على ترجمة نشاط الدماغ إلى كلام مركب. وهو يعمل عن طريق فك تشفير حركات العضلات المشاركة في الكلام عبر النبضات العصبية التي يتم تحليلها من خلال النشاط الكهربي. نتائج تجربة أجريت في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو أن نسخة أولية يمكنها تفسير اللغة بنجاح من خلال الإشارات العصبية العضلية، إذا تحدثت ببطء.
ويتوقع الباحثون تحسين التكنولوجيا الحيوية إلى سرعات الكلام الطبيعية ، والتي تبلغ حوالي 150 كلمة في الدقيقة. ومع ذلك، فهو أمر رائع بالفعل بالنظر إلى أنه يتم قياس إشارات الدماغ فقط. هنا مقطع فيديو يوضح كيف يمكن بعد ذلك تفسير أنماط نشاط الدماغ من القشرة الحسية الجسدية للمتكلم، والتي تم فك شفرتها إلى حركات المسالك الصوتية، على أنها لغة.
لقد حاول العديد من العلماء حل هذه المشكلة من قبل وفشلوا. اتخذ هؤلاء الباحثون نهجًا جديدًا من خلال إنشاء نماذج ذكاء اصطناعي لبناء محاكاة للمسالك الصوتية. في الواقع، قام الذكاء الاصطناعي بتعليم نفسه من مكتبة بيانات تجارب الكلام وقام بتدريب شبكاته العصبية لتكون قادرة على فك تشفير اللغة من الحركات الصوتية. يمكن أن تكون هذه التطورات خطوات مهمة في محاكاة البيولوجيا البشرية في برامج الكمبيوتر لأغراض البحث.
من الناحية الطبية، يمكن للعديد من المرضى الذين يعانون من أمراض الحلق أو الأعصاب، مثل السكتات الدماغية أو الشلل، أن يفقدوا قدرتهم على النطق تمامًا. يمكن لهذه التكنولوجيا العصبية المقترنة بالهاتف الذكي أن تسمح لمن لا صوت لهم بالتحدث بشكل طبيعي في الوقت الفعلي، على أساس يومي، وذلك ببساطة عن طريق التفكير في التحدث.
ومع ذلك، نظرًا لأن الصوت المحاكي لا يتطلب سوى قراءة منطقة صغيرة من نشاط الدماغ، ويمكن إرسال الكلام إلى أي جهاز كمبيوتر تقريبًا، فمن المحتمل أن يتمكن أي شخص من التواصل بصمت وسرية مع أي شخص باستخدام هاتف ذكي وسماعات رأس. وبما أن هذا النظام يمكن أن يكون ثنائي الاتجاه، فهو يمثل حلاً تقنيًا عصبيًا حرفيًا للتخاطر البشري. الاحتمالات لا حصر لها.
إذا استمتعت بهذه المدونة، فاطلع على مدوناتنا الأخرى التي تتناول أهم مواضيع علم الأعصاب لعامي 2017 و2018.
5 اختراقات في علم الأعصاب لعام 2018
7 تطورات رئيسية في علم الأعصاب لعام 2017
مرحبًا بكم في خدمات البحث والاستراتيجية في عالم اليوم سريع الخطى.
فيما يلي بعض النتائج الرائعة التي توصل إليها علم الأعصاب حول الدماغ البشري والتي قد لا تعرفها.
أدى التنوع في مناهج أبحاث NeuroTracker إلى بعض الأفكار الرائعة حول كيفية تأثير الدماغ على الأداء البشري والعافية
احصل على نظرة عامة على الاختبارات المصممة لفك تشفير كيفية عمل المادة الرمادية لديك.
NeuroTrackerX هو برنامج تدريب معرفي مصمم لتقييم وتحسين الأداء العقلي.
