مجلة ثقافية منوعة تصدر كل شهرين
يناير – فبراير | 2020

من المختبر


كيف تؤثر صرخات الرياضيين على صحة أدمغتهم؟

شاعت أحاديث في السنوات الأخيرة حول التأثيرات السلبية المحتملة التي يمكن أن تحدثها الرياضات التي تقوم على الاحتكاك بين اللاعبين على أدمغتهم. ولكن دراسة جديدة أظهرت أنه في حال عدم الإصابة، فإن الرياضيين في مجموعة متنوِّعة من هذه الألعاب الرياضية، بما في ذلك كرة القدم، والركبي، والهوكي، ومثيلاتها، لديهم أدمغة أصح من غير الرياضيين.
تقول نينا كراوس، الباحثة الأولى في هذه الدراسة وأستاذة علوم الاتصال وعلوم الأعصاب في جامعة نورث وسترن في الولايات المتحدة الأمريكية: “لا أحد يشك في أن الرياضة تؤدي إلى لياقة بدنية أفضل، لكننا لا نفكر دائماً باللياقة الدماغية. فممارسة الرياضة يمكنها أن تجعل الدماغ يتناغم مع بيئته الحسية بشكل أفضل”.
وتبيِّن، وفقاً لدراسة شملت نحو 1000 رياضي، أن الرياضيين يتمتعون بقدرة مميَّزة على تخفيف الضوضاء الكهربائية الخلفية في أدمغتهم، من أجل معالجة الأصوات الخارجية بشكل أفضل، حينما يسمع صوت زميله في الفريق، أو عندما يناديه المدرب من الخطوط الجانبية وغير ذلك.
وتضيف الباحثة: “يبدو أن الالتزام الجاد بالنشاط البدني يتبعه نظام عصبي أهدأ. وربما، إذا كان لديك نظام عصبي صحي، قد تكون قادراً على التعامل بشكل أفضل مع الإصابة أو غيرها من المشكلات الصحية”.
وفي هذه الدراسة، وضعت كراوس سلسلة من الأقطاب الكهربائية بفروة رأس عددٍ من الرياضيين، وسجلت الكهرباء التي ينتجها الدماغ استجابةً للأصوات. واستطاعت من خلال مكبر صوت، الاستماع إلى الدماغ لترى مدى كفاءة أداء هذه المهمة. وقالت: “من خلال القيام بذلك يمكننا الحصول على نظرة ثاقبة عن صحة الدماغ والجهاز العصبي. فإذا تعرض الدماغ لبيئة صوتية غنية، مليئة بالتحفيز اللغوي والموسيقي (في الحياة اليومية)، فمن الأرجح أن يكون للمرء نشاط عصبي ساكن (نوع من النشاط العصبي في الدماغ المرتبط أحياناً بالأحلام) وأقل”.
وأضافت: “ومع ذلك، إذا نشأ شخص ما في بيئة صوتية فقيرة أو محدودة، فقد يكون دماغه مفعماً بالضجيج، وقد يتداخل مع قدرة العقل على فك المدخلات السمعية. فالدماغ جائع للحصول على المعلومات، ويولّد في الواقع نشاطاً كهربائياً عندما لا يحصل على ما يكفي. لكنه (في هذه الحالة) يولّد نشاطاً عشوائياً وعديم الدقة، الأمر الذي يمثل مشكلة أكثر لأنه يعيق فهم الصوت”.
وهكذا يبدو أن ممارسة الرياضة تؤدي دوراً في قدرة الدماغ على السمع بشكل صحيح. ويمكن لهذه النتائج أن تحفز النشاط الرياضي للناس الذين يعانون من اضطرابات سمعية. كما أنها قد تعوض أدمغة الأطفال المعرضين للصخب المفرط بعض الهدوء، خاصة أولئك القاطنين في المناطق الفقيرة.

المصدر: Edition.cnn.com, Sciencedaily.com

صور مجسّمة نراها ونسمعها.. ونلمسها!
الصور المجسمة، أو الهولوغرام، هي صور ثلاثية الأبعاد مصنوعة عادة بأشعة الليزر. وهي مجسمات تطوَّرت إلى أن أصبحت متحركة تحاكي أي شيء؛ مثل ظهور أم كلثوم وهي تغني في حفل هولوغرامي أقيم خلال العام الماضي في المملكة، بعد 40 سنة على رحيلها.
لكن باحثين من “جامعة ساسكس” في المملكة المتحدة اكتشفوا مؤخراً طريقة لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد متطوِّرة يمكننا رؤيتها وسماعها والشعور بها عند لمسها.
يعمل الجهاز الأولي باستخدام الموجات فوق الصوتية لحجز وتحريك خرزة بولسترين عرضها 2 ملليمتر في الجو. وتتعقب الخرزة شكلاً ثلاثي الأبعاد بينما تسلِّط أضواء الأحمر والأخضر والأزرق عليه.

ونظراً لأن الخرزة تتحرَّك بسرعة كبيرة، لا ترى العين البشرية سوى الشكل المكتمل، أو ترى في هذه الحالة الخرزة في كل مكان من الهولوغرام؛ إنه سراب مدهش يماثل شعاع الضوء الواحد الذي يتحرك على مساحة شاشة التلفاز. وهكذا يسمح استخدام الموجات فوق الصوتية في الجهاز إنتاج أصوات مسموعة بالإضافة إلى إحساس بدني بها.
ويتصوَّر الباحثون إصدارات مستقبلية لهذا الجهاز تستخدم خرزات متعدَّدة لإنشاء صور ثلاثية الأبعاد أكثر تفصيلأ، قد تكون أكثر إثارة من النموذج الأولي نفسه. فعلى عكس عديد من التقنيات المتطورة في هذا المجال، قد لا تواجه هذه التقنية صعوبات كثيرة في تحقيق قفزة إلى السوق الاستهلاكي لتوفّر المواد وسهولة صنعها.
ويقول ريوجي هيراياما، الذي ساعد في بناء الجهاز لصحيفة “الغارديان”: “لقد كان حُلماً طويل الأمد أن نصنع مثل هذا الجهاز.. أعتقد أنه في المستقبل، ستسمح لنا هذه العروض بالتفاعل مع عائلتنا وأصدقائنا كما لو كانوا قريبين، حيث نتمكَّن من رؤيتهم ولمسهم وسماعهم”.

المصدر: Futurism.com, Theguardian.com

ملاقط ضوئية تتلاعب بالذرات
استخدام الأشعة الضوئية الخاصة للتحكم والتلاعب بالجزيئات الصغيرة ليس جديداً. والتعبير يُذَكر بما سمي “الشعاع الجرار” (tractor beam) في فِلْم ومسلسل ستار تريك منذ 40 سنة. لكن هذه الأشعة الخاصة، على شكل ملقط، لا تعمل حتى الآن إلا في بيئة فارغة من أي اضطراب. فأي حركة تحرف موجات الضوء وتجعلها متناثرة في كل الاتجاهات، ولا تعود قادرة على الوصول إلى الهدف. وتُعدُّ هذه مشكلة خاصة في العينات البيولوجية لأنها عادة ما تكون محاطة ببيئة معقَّدة للغاية.
ولجعل هذه الملاقط فعّالة، طوَّر باحثون من “الجامعة التقنية في فيينا” طريقة حساب خاصة لتحديد الشكل الموجي المثالي للتلاعب بالذرات، والجزيئات، أو حتى الخلايا الحية، في وجود بيئة غير مستقرة. هذا يجعل من الممكن الاحتفاظ أو تحريك أو تدوير الجزيئات الفردية داخل عينة معينة، على الرغم من عدم التمكن من لمسها مباشرة. وتجعل هذه الطريقة شعاع الضوء هذا بمثابة جهاز تحكم عن بُعد، يُستخدم أينما كان لكل شيء صغير.

ولتحقيق ذلك، تتم أولاً إضاءة الجسيم وبيئته المضطربة بموجات مختلفة، ثم تُقاس الطريقة التي تنعكس بها هذه الموجات. ويتكرَّر هذا القياس مرتين في تتابع سريع. يقول البروفيسور ستيفان روتير: “دعونا نفترض أنه في الفترة القصيرة بين القياسين، تظل البيئة المضطربة كما هي، في حين أن الجسيمات التي نريد معالجتها تتغير قليلاً. دعونا نفكِّر في خلية تتحرك، أو ببساطة تغرق إلى الأسفل قليلاً. في هذه الحالة، تنعكس الموجة الضوئية التي نرسلها بشكل مختلف قليلاً في القياسين. هذا الاختلاف الصغير هو أمر بالغ الأهمية: مع طريقة الحساب الجديدة التي تم تطويرها، من الممكن حساب الموجة التي يجب استخدامها لتضخيم أو تخفيف حركة الجسيمات هذه”.
ويضيف روتير: “إذا غرق الجزيء ببطء إلى أسفل، فيمكننا احتساب طول الموجة المناسبة التي تمنع هذا الغرق أو تسمح للجزيء بالغرق بشكل أسرع. وإذا دار الجزيء قليلاً يمكننا تدويره بموجة ضوئية ذات شكل خاص دون لمسه على الإطلاق”.
والجدير بالذكر أن هذه التقنية هي من تقاليد معهد الفيزياء النظرية في الجامعة المذكورة أعلاه. فقد سبق للبروفيسور روتير أن حاز جائزة نوبل في الفيزياء عن أشعة الليزر التي تبرد الذرات عن طريق إبطائها في عام 1997م.

المصدر: Sciencedaily.com, Nextbigfuture.com


مقالات ذات صلة

بعدما تجاذبتها النظريات لزمن طويل من دون التوصل إلى فهم حقيقتها بشكل دقيق، تشهد تعابير الوجه في الوقت الحالي مزيداً من الدراسات العلمية الهادفة إلى فهمها بشكل أعمق، ومعرفة ما إذا كانت بيولوجية بحتة أم مكتسبة أم أنها مزيج من الاثنين. ولهذا الفهم أهميته الخاصة في العصر الرقمي. ويمكن أن تتضاعف هذه الأهمية إذا ما كانت هذه التعابير متغيِّرة بتغير البيئات الثقافية.. إذ ستترتَّب على ذلك عواقب وخيمة في مسألة قياسها لتعلُّم الآلة العميق وصناعة الروبوتات.

إن معاناة التلميذ مع صعوبة تعلُّم قواعد اللغة لا تقارن بمعاناته المديدة مع النشاط المتفاعل الذي يجري داخل دماغه وخلاياه العصبية، وما يواجهه أحياناً من تطابق وأحياناً أخرى من تنافر بين الكلمات وبين ما تدل عليه من أشياء. ولاحقاً، في رحلة الحياة، يتيقن أن تطوير لغته هي مسألة أبعد من الصرف والنحو، فيلجأ أحياناً إلى البلاغة وأشكال تعبيرية أخرى، ليعوِّض عن قصور الكلمات كدلالات في التعبير عن المدلولات. لكن العصر الرقمي يتطلَّب أكثر من البلاغة وأشكال التعبير التقليدية.

يشكِّل تأمين الغذاء في المستقبل قضية تؤرِّق حكومات العالَم والعلماء على حدٍّ سواء. فخلال القرن العشرين ازداد عدد سكان الأرض أربعة أضعاف، وتشير التقديرات إلى أن العدد سوف يصل إلى عشرة مليارات إنسان بحلول عام 2050م.


0 تعليقات على “من المختبر”


اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *