DR DEAN BURNETT
علم الأعصاب
HELEN PILCHER
بيولوجيا
HAYLEY BENNETT
صحة
DR CHRISTIAN JARRETT
عالم نفس وأعصاب
PROF PETER BENTLEY
تكنولوجيا المستقبل
PETE LAWRENCE
علم الفلك
أندرو تايلور، عبْر البريد الإلكتروني Andrew Taylor, Via Email
ما مدى قُربنا من القدرة على تسجيل أحلامنا؟
الذكاء الاصطناعي (AI) الذي يعمل مع آلات قراءة الأفكار هو نوع التكنولوجيا التي سنحتاج إليها لإعادة إنتاج ما نراه في أحلامنا. وقد أظهرت دراسة بحثية يابانية حظيت بتغطية إعلامية جيدة بدايات هذه الطريقة في العام 2023: سجل الباحثون نشاط الدماغ للمشاركين النائمين باستخدام ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي Functional magnetic resonance imaging (اختصاراً: التصوير fMRI)، ثم استخدموا تعلُّم الآلة Machine learning لتصنيف الأشياء المُدرَكة، مثل مفتاح أو شخص أو كرسي من نشاط الدماغ. ولكن الدراسة ركزت على بَدء النوم: أول مرحلتين من النوم نختبر خلالهما صوراً بصرية (الهلوسة)، ولم ينظروا إلى الأحلام على الإطلاق. اختاروا هذا النهج حتى يتمكنَ المشاركون من الاستيقاظ ووصف ما رأوه بسرعة.
لإعادة إنتاج أحلامنا، نحتاج إلى كثير من بيانات التصوير fMRI التفصيلية من متطوعين حالمين لتدريب خوارزمية كبيرة للذكاء الاصطناعي. يجب أن يكون المتطوعون جيدين جداً في تذكُّر أحلامهم بكثير من التفاصيل حتى نتمكن من معرفة مدى دقة أي تنبُّؤ. من المحتمل أن يكون هذا هو الجزء الأكثر صعوبة في تسجيل الأحلام، ومن غير الواضح كيف يمكن إنشاء هذا النوع من البيانات على نحو موثوق به.
ولكننا لا نبدأ من لا شيء، ولدينا بيانات ذات صلة: فقد أنتجت دراساتٌ بحثية مجموعاتٍ ضخمة من البيانات حول نشاط الدماغ باستخدام التصوير fMRI، في حين يشاهد المشاركون وهم واعون الآلاف من مقاطع الفيديو، ويستمعون إلى تسجيلات الكلمات المنطوقة، ويقرؤون النصوص. وباستخدام برمجيات الذكاء الاصطناعي المدرَّبة على مجموعات البيانات هذه، يمكننا بالفعل التنبؤ بما يشاهده أو يقرؤه الشخص المستيقظ.
“إذا كان لدينا ما يكفي من البيانات وأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي المحمولة والهادئة بدرجة كافية، فلدينا بالفعل الأساليب اللازمة لإظهار النتائج”
إذا افترضنا أنه، في غضون عدة سنوات، سيكون لدينا ما يكفي من البيانات لإنشاء مثل هذا الذكاء الاصطناعي ولدينا آلات تصوير fMRI محمولة تعمل بهدوء كافٍ يسمح للمشاركين بالنوم في أثناء مسح أحلامهم، فستكون لدينا بالفعل الطرق اللازمة لإظهار النتائج.
يمكن لأنظمة الذكاء الاصطناعي التوليدية، مثل سورا Sora من OpenAI ولوميار Lumiere من Google DeepMind، إنشاء تسلسلات فيديو تشبه الأحلام بالفعل. استخدم الذكاء الاصطناعي لتحليل الأحلام للحصول على وصف نصي واضح للذكاء الاصطناعي التوليدي، وستحصل على مقطع فيديو يوضح تسلسل الأحلام المحتمل لدى ذلك الشخص.
ومع ذلك يجدر القول إن أنظمة الذكاء الاصطناعي هذه لا تقرأ ما يدور في الأذهان فعلاً؛ إنها فقط تطابق أنماط نشاط الدماغ مع صور يحتمل أنها على صلة بها شاهدتها من قبل. ولن تكون لدى الذكاء الاصطناعي التوليدي أي فكرة عما إذا كان الفيديو الذي أنتجه يشبه حلمك أو لا، بل سيربط ببساطةٍ الصورَ معاً ويقترح ملامح قصة. لذلك، في حين أن النتيجة ستبدو أشبهَ بالحلم على نحو غريب ومخيف إلى حدٍّ ما، وقد تحتوي على عديد من عناصر الحلم الأصلي نفسها، فإنها لن تكون نسخة دقيقة – تماماً مثلما لا يشبه فيلم Cast Away للفنان توم هانكس Tom Hanks القصة الحقيقية لخوسيه سلفادور ألفارينغا José Salvador Alvarenga، الصياد الذي قضى 14 شهراً تائهاً على متن قارب صيد في المحيط الهادئ.
الذكاء الاصطناعي مذهل وذكي ومخيف. لكنه ليس دائماً دقيقاً جداً عندما يتعلق الأمر بأدمغتنا. PB
إيمي باريت، عبر البريد الإلكتروني Aimee Barrett, Via Email
كيف يمكن أن نعرف ما إذا كان العنكبوت خطيراً؟
بوجه عام، العناكب ليست خطرة. هناك 45,000 نوع من العناكب في معظم أنحاء العالم، لكن نحو 30 منها فقط يمكنها أن تسبب لدغة خطيرة. لذا يمكنكِ أن تأخذي أي عنكبوت عشوائي، وتقولي وأنتِ واثقة بنسبة 99.9% إنه ليس خطيراً. وحتى في أستراليا كانت آخر حالة وفاة مسجلة بسبب لدغات العنكبوت في العام 2018، وتلك التي حدثت قبلها في العام 1979، ويجدر بنا أن نذكر أن ندرة الوفيات ترجع جزئياً إلى توافر علاج فعال من مضادات السموم.
في المملكة المتحدة 12 فقط من أصل 650 نوعاً محلية لديها أنياب يمكنها اختراق جلد الإنسان. ليست لدغة أي منها أسوأ من لدغة الدبور، ولكن لا توجد سمة تعريفية واحدة لتمييزها عن الأنواع غير الضارة. LV
بن كاتشبول، كرويدون Ben Catchpole, Croydon
لماذا تتصرف القطط كأنها تدفن فضلات خيالية خارج صندوق الفضلات؟
إنه لغز قديم: من يعرف لماذا تفعل القطط أي شيء؟ القطط تعاند المنطق وتقاومه مثلما يقاوم الرصاص ألياف الكيفلار الاصطناعية المستخدمة في صنع الدروع المضادة للرصاص. لكن التفسير الأكثر ترجيحاً هو أن سلوكها هذا هو من بقايا ماضيها التطوري.
القطط البرية التي تنحدر منها القطط المنزلية لديها غريزة فطرية تدفعها إلى دفن فضلاتها. وهذا يساعد على منع انتشار المرض والعدوى، ولا يترك علامات رائحة صارخة يمكن أن تساعد الحيوانات المفترسة والقطط المنافسة لها على تحديد موقعها.
لذلك، فإما أن القطط احتفظت بالإرث الجيني الذي يحفز هذا السلوك، وإما أنها ببساطة تستمتع بأداء حركات تمثيل صامتة. لك أن تختار. HP
أغرب حيوانات الطبيعة…
غرير العسل
إنه بالتأكيد ليس ”عسلاً“، وليس فيه ما يشبه الغرير. ومع أنه قد ينتمي إلى عائلة الثدييات نفسها التي ينتمي إليها الغرير ”العادي“، إلا أن غرير العسل Honey Badger لا يشبهه في شيء حقاً. وهو من الناحية التشريحية أقرب بكثير إلى ابن عرس Weasel أو الظربان.
يعيش هذا الحيوان آكل اللحوم المشاكس والمغرور في معظم أنحاء إفريقيا وجنوب غرب آسيا والهند، حيث يشتهر بأنه أحد حيوانات الطبيعة الشرسة. يشتهر غرير العسل بقوته ومثابرته وصلابته، ويمكنه أن يخوض معركة مع أي حيوان على ما يبدو، من أي حجم كان، ويغلبه في معظم الأوقات. هذه الثدييات تنقض على العقارب والأفاعي والثعابين السامة. إذا شعرت بالتهديد، فإنها تدافع عن نفسها أمام الحيوانات المفترسة الكبيرة مثل الفهود والأسود والضباع وتتملص منها. ويمكن أن يتعارك غرير العسل مع الخيول وحيوانات الماشية والجاموس إذا عبثت الحيوانات بجحره.
وهذا مثير للإعجاب لا سيما أن هذه الحيوانات ليست طويلة جداً. ويبلغ طول البالغة منها نحو متر (3 أقدام)، مع شريط أبيض عريض يمتد من الرأس إلى الذيل، لكنها مكتنزة. لديها أسنان يمكنها سحق العظام، وفكها قادر على شطر قوقعة السلحفاة.
بفضل مخالبه الأمامية الطويلة والقوية، يمكن القول إن هذا الحيوان يشبه شخصية فريدي كروغر Freddy Krueger الخيالية في مسلسل الرعب التلفزيوني كابوس في شارع إيلم A Nightmare on Elm Street، لكن غرير العسل لن يأبه لذلك فجلده سميك جداً وهو حرفياً من أسمك الجلود في مملكة الحيوان. يبلغ عمق جلد رقبته المترهل 6 ملم (نحو1\4 بوصة)، وهذا يساعده على تسديد ضربات قوية وعلى نحو متكرر والالتواء والالتفاف للإفلات في حال وجد نفسه في قبضة فكي حيوان مفترس. كما يساعده جلده السميك على تحمُّل لسعات النحل وإبر القنافذ التي نادراً ما تخترقه.
وبوجه عام يبدو أن الانتخاب (الانتقاء) الطبيعي Natural selection حبا هذا الحيوان القدرةَ على القتال والدفاع عن نفسه. ويحمل غرير العسل أيضاً طفرات في جين رئيس تجعله محصناً ضد لدغات الثعابين السامة، ولديه كيس شرجي قابل للطي يستخدمه لإخراج سائل كريه الرائحة يمكن التعرُّف عليه من مسافة تصل إلى 40 متراً (130 قدماً). تُستخدَم الرائحة التي توصف بأنها ”خانقة“ لتحديد منطقته وردع الحيوانات المفترسة وتهدئة النحل داخل خلايا النحل التي يدهمها، وهو ما يعيدنا إلى اسمه.
”تقول حكاية قديمة إن غرير العسل يعرف مكان خلايا النحل بفضل طيور تُرشده إليها“
تقول حكاية قديمة إن غرير العسل يعرف مكان خلايا النحل بفضل طيور ترشده إليها وتُسمى مرشِدات العسل Honeyguides. يقتحم الغرير خلية النحل (القفير) ويأكل اليرقات. ثم تأكل الطيور شمع العسل المكشوف. يُفترض أن هذا هو ما يعطي الغرير اسمه، لكن المشككين في هذه الرواية يشيرون إلى أنه من غير المحتمل أن يحدث ذلك لأن غرير العسل ينشط بنحو أساسي في الليل، في حين تطير مرشدات العسل خلال النهار.
لكن دراسةً أُجريت في العام 2023 عارضت هذا الرأي. فقد أجرى باحثون من جامعة كمبريدج University of Cambridge مقابلات مع نحو 400 من قاطفي العسل من معظم أنحاء إفريقيا.
كثير من هؤلاء لم يشاهدوا بأم العين مثل هذا التفاعل بين النوعين من قبل، إلا أن نحو %60 من صيادي العسل الذين قابلهم الباحثون من قبيلة هادزابي Hadzabe في تنزانيا أقروا بذلك. هنا، على الأقل، يبدو كأن الغرير والطيور تتعاون حقاً للحصول على العسل وشمع العسل من خلايا النحل. لذا، ربما يستحق غرير العسل هذا الاسم في نهاية الأمر. HP
ناتاشا ريد، لينكولن Natasha Read, Lincoln
لماذا أشعر بالانتفاخ الشديد؟
الانتفاخ Bloating أمر شائع، وهو شعور غير مريح بالامتلاء والضيق في البطن. قد تشعرين بأن معدتكِ ممتلئة أكثر من المعتاد ومشدودة، وقد تُصدر أصواتاً غريبة. قد تشعرين أيضاً بأنك في حاجة إلى إخراج مزيد من الريح. وبينما يكون الانتفاخ في أكثر الأحيان غيرَ ضار، فإنه يمكن أن يكون شديد الإزعاج.
للانتفاخ مجموعة متنوعة من الأسباب، بدءاً من الاختيارات الغذائية وحتى الحالات الطبية. أحد الأسباب الشائعة هو الغاز الزائد في الجهاز الهضمي. عندما نأكل أو نشرب، فإننا نبتلع الهواء مع طعامنا وشرابنا. إضافةً إلى ذلك فإن بعض الأطعمة والمشروبات، مثل المشروبات الغازية والفاصولياء والقرنبيط والكرنب والملفوف، يمكن أن تنتج الغازات في أثناء عملية الهضم. يمكن أن يتراكم هذا الغاز في الجهاز الهضمي ويؤدي إلى الانتفاخ. يجد البعض أن أشياء محددة مثل العلكة والمُحليات والكافيين ومكملات البروتين يمكن أن تجعل الانتفاخ أسوأ.
مشكلات الجهاز الهضمي، مثل الإمساك ومتلازمة القولون العصبي Irritable Bowel Syndrome (اختصاراً: المتلازمة IBS)، يمكن أن تساهم أيضاً في الانتفاخ. عندما ينحصر البراز في القولون، يمكن أن يسبب الانتفاخ والانزعاج. وبالمثل قد يصاب مَن يعانون المتلازمة IBS بالانتفاخ مع آلام في البطن أو الإسهال أو الإمساك.
مع أخذ هذه الأسباب في الاعتبار، هناك بعض الأشياء التي يمكن فعلُها لمعالجة الانتفاخ. الخطوة الأولى هي محاولة تحديد الأطعمة المسببة للانتفاخ وتجنبها. احتفظي بمفكرة للأطعمة التي تتناولينها لتتبع الأعراض والتعرف على أي أنماط بين ما تأكلينه ونوبات الانتفاخ. يمكن بعد ذلك أن تحاولي تفادي تناول هذه الأطعمة المسببة للانتفاخ واحداً تلو الآخر لتري ما إذا كان ذلك سيُحدث فرقاً.
إذا أردنا اتباع نظام غذائي يمكن أن يساعد على تجنب الانتفاخ، فعلينا أن نختار الأطعمة الكاملة غير المصنعة الغنية بالألياف، مثل الفواكه والخضراوات والحبوب الكاملة والبقوليات. إضافةً إلى ذلك تحتوي الأطعمة المخمرة مثل الزبادي والكفير على البروبَيوتيك (البكتيريا المفيدة) Probiotics التي يمكن أن تساعد على الهضم، وربما تقلل من إنتاج الغازات. تُستخدَم بعض الأعشاب والتوابل، مثل الزنجبيل والنعناع والشمر، تقليدياً لتخفيف الانتفاخ وتحسين عملية الهضم. يجد بعض الناس أن بذور الكتان والشوفان مفيدة أيضاً.
إضافةً إلى التعديلات الغذائية هناك عديد من التغييرات في نمط الحياة التي يمكن تجربتها. يمكن أن يساعد تناوُل عدد أكبر من الوجبات الصغيرة، إضافةً إلى مضغ الطعام جيداً وببطء لتقليل كمية الهواء التي نبتلعها. يمكن أن يساعد شرب كثير من الماء على منع الجفاف وتحسين حركة الأمعاء المنتظمة، مما قد يخفف من الانتفاخ. يمكن أن يساعد النشاط البدني المنتظم أيضاً عن طريق تحفيز عملية الهضم وتقليل احتباس الماء.
إذا استمر الانتفاخ، فربما تُستحسَن زيارة الطبيب، خاصة إذا صاحبتْهُ أعراض أخرى. في حالات نادرة جداً، يمكن أن يكون الانتفاخ علامة على الإصابة بسرطان المبيض، خاصة بالنسبة إلى النساء فوق سن الخمسين. NM
علم الفلك للمبتدئين
مربَّع الفرس العظيم، الفرغان
أفضل وقت للرصد: سبتمبر – أكتوبر
يحدث الانتقال من سماء الصيف إلى سماء الخريف في السماء العربية. وتُستبدَل بنجوم الصيف الساطعة والمثيرة تدريجياً نجومٌ أكثر خفوتاً، بقيادة الفرس الأعظم Pegasus. هذا المخلوق الأسطوري غير العادي معقَّد بسبب حقيقة أنه يُمثَّل الجزءَ العلوي فقط من جسم الحصان، ويظهر رأساً على عقب في السماء، حيث يقع رأس الفرس الأعظم في الزاوية الجنوبية-الغربية للكوكبة، مع وجود النجمة أنف الفرس Enif على أنفه. يمثَّلُ جذع الحصان بشكل هندسي كبير يُعرَف باسم مربَّع الفرس الأعظم Great Square of Pegasus. يبدو على الرسوم البيانية بارزاً جداً، ولكن نجومه، في الواقع، ليست ساطعة. جوانب المربَّع ليست متساوية في الطول أيضاً، ولتغطية الأمر كله، ثلاثةٌ فقط من النجوم تنتمي بالفعل إلى الفرس الأعظم! نجم الزاوية الشمالية الشرقية هو الفرس Alpheratz، ونجم ألفا المرأة المسلسَلة Andromeda، الأميرة المقيدة. كانت تنتمي في السابق إلى بيجاسوس، مثل السرة Sirrah أو دلتا الفرس الأعظم Delta Pegasi، ولكن أُعيد تعيينُها رسمياً إلى المرأة المسلسلة المجاورة في العام 1930. والمربع مفيد كدليل. مباشرةً إلى الجنوب من حافته الجنوبية تقع الكويكبة النجمة asterism الخاتم Circlet الخافتة داخل برج الحوت Pisces. استخدِمْ الجانب الغربي، متبعاً خطه جنوباً ثلاثة أضعاف طوله للوصول إلى فم الحوت Fomalhaut الساطعة في الحوت الجنوبي Piscis Austrinus. اتبِعْ الجانبَ الشرقي جنوباً بما يزيد قليلاً على ضعف طول الجانب، وستصل إلى ذنب قيطس Deneb Kaitos اللامع، وهو نجم ينتمي إلى كوكبة قيطس Cetus. مدِّد الخطَ القُطري من نجمة مركب Markab عبْر نجمة الفرس في الشمال الشرقي، لتحديد موقع ثلاثة نجوم ذات سطوع مماثل في المرأة المسلسَلة. حدِّدْ موقعَ النجم الأوسط الرشاء Mirach، ثم اتجِهْ بزاوية قائمة لتتجهَ نحوَ السماء. استمِر في السير نصف طول الحافة الجنوبية للمربع للوصول إلى مجرة المرأة المسلسَلة M31.
ويل ستيدمان، تشيستر Will
ما البطارية النووية، وكيف تعمل؟
مصدر الطاقة النووية الذي يشغل المركبة الجوالة بيرسفيرنس Perseverance على المريخ هو مُولِّد كهربائي حراري للنظائر المشعة Radioisotope Thermoelectric Generator، (اختصاراً: المُولد RTG). يستخدم المُولد 5 كغم (11 رطلاً) من ثاني أكسيد البلوتونيوم لتوليد الكهرباء من خلال عملية تُعرَف باسم ”تأثير سيبيك“ Seebeck effect.
أنتج المولِّد RTG الموجود على متن بيرسفيرنس في البَدء نحو 110 وات من الكهرباء، ثم انخفض ذلك ببضع درجات سيليزية كل عام، مع اضمحلال البلوتونيوم تدريجياً. تُعَد المولِّدات RTG طريقة رائعة لتزويد السوابر والمركبات المنطلقة إلى الفضاء البعيد بالطاقة، لكن البلوتونيوم 238 شديد السمية وبالتأكيد ليس شيئاً نرغب في استخدامه في الأدوات المنزلية. ولحسن الحظ تَستخدم البطاريات التي طورتها شركة بيتافولت Betavolt الصينية أخيراً عمليةً مختلفة تماماً. تضمحل بعض النظائر المشعة عن طريق انبعاث بيتا Beta-emission، وهذا يعني أنها خلال هذه العملية تبعث إلكترونات. إذا وضعنا طبقات رقيقة من هذه النظائر بين طبقات من أشباه الموصلات Semiconductor، يمكننا التقاط الإلكترونات وتحويلها إلى كهرباء مفيدة.
استُخدمت البطاريات البيتافولتية المعتمدة على عنصر البروميثيوم النادر في بعض الأجهزة الأولى لتنظيم ضربات القلب في سبعينات القرن العشرين، ولكن استُعيض عنها تدريجياً ببطاريات الليثيوم الأرخص كلفة. تَستخدم بطاريات بيتافولت الأحدث نظير النيكل 63 بين طبقات من أشباه الموصلات الماسية.
الطاقة الناتجة ضعيفة جداً – 100 ميكرو وات فقط مقارنة بنحو 2.4 وات لبطارية AA العادية. لكن بطارية AA ستفرغ بعد ساعة، في حين تقول الشركة إن بطارية بيتافولت قادرة على توفير جهد كهربائي مفيد مدة 50 عاماً. وذلك لأن النيكل 63 يضمحل ببطء شديد إذ يبلغ نصف عمره 101 سنة.
تعد البطاريات البيتافولتية آمنة جداً، لأن انبعاث الإلكترونات أقل ضرراً للأنسجة الحية من جسيمات ألفا أو أشعة غاما، ويسهل حجب الإلكترونات بواسطة المعدن الموجود في علبة البطارية أو حتى الملابس. يحتاج الأمر إلى شق البطارية وابتلاعه لإحداث أي ضرر. ويتحلل النيكل المشع في النهاية إلى نحاس غير مشع. LV
سام إدواردز، عبر البريد الإلكتروني Sam Edwards, Via Email
ماذا يعني أن السرطان في مرحلة التعافي فعلياً؟
عندما يُقال إن السرطان في مرحلة التعافي Remission فهذا يعني أنه بعد تلقي العلاج، لم تَعُد هناك أدلة على وجود السرطان في الجسم. قد تكون بعض الخلايا السرطانية ما زالت موجودة، ولكنها قليلة جداً بحيث لا يمكن اكتشافها أو قليلة جداً بحيث لا تسبب أي أعراض، أو إنها في حالة غير نشطة ولا تنمو. يمكن أن يكون التعافي كاملاً بمعنى عدم وجود أي علامة على الإصابة بالسرطان، أو جزئياً، بمعنى أن السرطان تراجع أو توقف عن النمو.
مرحلة التعافي هي عموماً علامة إيجابية، على الرغم من أنها لا تضمن دائماً أن السرطان لن يظهر من جديد. وتبقى المراقبة المنتظمة خلال مرحلة التعافي مهمةً، في معظم الأحيان، لاكتشاف أي علامات على النمو السرطاني في مرحلة مبكرة. أما الشفاء من السرطان لدى بعض الناجين فقد يعني بقاءهم في مرحلة التعافي عدداً معيناً من السنوات. NM
سؤال العدد
كولين بولين، عبر البريد الإلكتروني Colin Bullen, Via Email
هل يحتاج الكوكب إلى قمر حتى تتطور الحياة عليه؟
للقمر تأثير كبير في الأرض، ونرى تأثيرَه الملحوظ في ارتفاع وهبوط المد والجزر (وإن كانت الشمس مسؤولة أيضاً جزئياً عن ذلك). ولكن هناك تأثيرات أخرى أقل وضوحاً.
مثلاً، يؤثر القمر في ميل محور دوران الأرض ومدى سرعة تأرجحها حول محور دورانها (هذا يُسمى ”المبادرة“ (المداورة) Precession). ولولا القمر، لازداد مقدار التأرجح وتغيَّر على نحو أسرع. في تلك الحالة، سيؤدي ذلك إلى اختلافات أكبر بين الفصول وتباين أكبر في المناخ على خطوط العرض على مدى فترات زمنية تطورية.
ومن ثم، لولا وجود القمر لظهرت الحياة على الأرض وتطورت على الأرجح على نحو مختلف تماماً. وربما لم تظهر على الإطلاق. ولكن في حين أن وجود القمر يزيد احتمال ظهور الحياة ويجعلها أكثر تنوعاً أو أكثر استدامةً على كوكب ما، فإنه ما من سبب يدفعنا إلى افتراض أن وجوده ضروري لظهور الحياة وتطورها. AG
