سلسة #نظرية_التطور_في_سطور

الطفرات ببساطة

بقلم: عمار محسن

 

 

في البداية، يجب أن نعرف أن الطفرات تحدث على شريط الDNA

والDNA هو عبارة عن:  تسلسل من القواعد النيتروجينية الأربع

أدنين (A), جوانين (G), ثايمين (T), و سايتوسين (C)

يرتبط الأدنين بالثايمين ويرتبط الجوانين بالسايتوسين.

5.gif

-كما يظهر في الشكل أعلاه ولكن لا يتم ترتيبها بشكل عشوائي، فكل تسلسل ينتج  عنه وظيفة محددة وصفة محددة للغاية، وكل تسلسل من القواعد النيتروجينية ينتج أحماضا أمينية، وكل تسلسل من الأحماض الأمينية ينتج بروتينا ثم الخلايا ثم النسيج ثم العضو ثم الكائن حي.

-لذلك الاختلاف على مستوى الDNA ينتج تغيرات على المستوى المرئي

مثال على ذلك:

images.jpg

ولكن تلك العملية ليست بتلك الدقة التي تبدو عليها، فهناك ما يسمى بالطفرات وهي على أربع أشكال:

1-الاستبدال Substitution ( يتم استبدال القاعدة النيتروجينية بواحدة غير صحيحة)

2-الإدراج Insertion ( بإضافة قاعدة نيتروجينية على التسلسل الصحيح)

3-الحذف Deletion (تحذف قاعدة نيتروجينية من التسلسل الصحيح)

4-طفرة انزياح الإطار Frame-shift

Mutation.04.GIF

هنا يأتي السؤال:

هل الطفرات مفيدة أم ضارّة؟

الطفرات الضارّة قليلة وأغلبها لا تؤثر، بمعنى أنك قد تمتلك الآن10 من الطفرات ولكنك لا تشعر بها وهذا لسببين:

*إما لكونها تؤدي نفس وظيفة البروتين الأساسية.

*أو قد يكون تم التخلص منها.

أما عن الطفرات المفيدة فهي قليلة أيضًا ولكنها تجعلك تعيش بشكل أفضل وتنتقل من جيل لآخر..

-ولكن كيف يحدد الجسم الDNA  إذا ما كانت الطفرة جيدة أو ضارة؟!

-ولماذا وحدها الطفرات المفيدة التي يتم نقلها للجيل القادم؟ّ!

-هل هناك علاقة بين الطفرات ونظرية التطور؟!

هذا ما سنعرفه في المقالات القادمة في كوكب العلوم.❤

تدقيق : سمية مؤذنة / عِتاب النوتكية
مراجعة: حمود السعدي/ أروى الزهراني.

المصادر/

(Do all gene mutations affect health and development?, unknown, August 29, 2017)

https://ghr.nlm.nih.gov/primer/mutationsanddisorders/neutralmutations

(Types of mutations, unknown, unknown)

http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/mutations_03

(What is a mutation?, unknown, 2016-01-25)

https://www.yourgenome.org/facts/what-is-a-mutation

الإعلانات

البكتيريا ومقاومتها للمضادات الحيوية

بقلم:تقى عبدالله

تدقيق علمي:عمار محسن

تدقيق لغوي: أميمة محمد/ أحمد الحربي/ حمود السعدي/ أروى الزهراني/عمر إسماعيل.

 

هل سينتهي الأمر باستسلام جميع أنواع المضادات الحيوية أمام البكتيريا ؟

وجد علماء في الولايات المتحدة، لأول مرة، جينًا من سلالة E.coli، المعروف باسم “mrc1” لمقاومة الكوليستين؛ حيث يعد الكوليستين من المضادات الحيوية التي يستخدمها الأطباء كملاذ أخير للقضاء على البكتيريا الخطرة، وقد تم اختباره على امرأة تبلغ من العمر 49 عامًا؛ لإيجابية تلك السلالة ومدى مقاومتها للمضادات الحيوية، ولكن ربما الذي يجعل الأمر أكثر إثارة وقلقًا هو أن الجين يتركب على حلقة قابلة للتحويل من الحمض النووي يسمى البلازميد.

121

يقول سبنسر وهو مشارك في مجلة لانسيت للأمراض المعدية:

إن احتمال انتشار مقاومة الكولستين على نطاق واسع أمر يدعو للقلق؛ لأنه لا توجد أي بدائل جيدة، كما أنه وجد وزملاؤه بكتيريا  E.coli المقاومة، في لحم الخنزير والسكان في الصين، وهو يشتبه في أن ذلك لا يحدث فقط في الصين: “إن السهولة التي تمكننا من رؤية هذه المقاومة بين البكتيريا وارتفاع نسبة المقاومة التي شاهدناها في هذه الدراسة تشير إلى أنه من المحتمل جدًا أنه عندما يبدأ الناس بالبحث عن هذا خارج الصين سيجدونه بسرعة كبيرة، ولا أعتقد أن هذه مشكلة محلية بالنسبة للصين على الإطلاق “، كما أن الطبيب والميكروبيولجي السريري روبرت سكوف يرى إمكانية انتشار واسعة للجين، ليس فقط من خلية الأم إلى الابن، ولكن إلى سلالات مجاورة.

حديثًا، فإن مسؤولي الصحة العامة يحذرون من “فترة ما بعد المضادات الحيوية” الوشيكة منذ سنوات، وتقول مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها:

أن مليوني أمريكي يصابون سنويًا ببكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية، وأكثر من 20 ألفًا يموتون بسبب تلك العدوى، مما يجعل ذلك أمرا مهما بخصوص بداية الاعتراف بمقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية، وأنها تكاد أن تكون مشكلةً كبيرةً تواجه العالم.

المصادر

(E. Coli Bacteria Can Transfer Antibiotic Resistance To Other Bacteria, Jason beaubien, November 20, 2015)

http://www.npr.org/sections/goatsandsoda/2015/11/20/456689272/e-coli-bacteria-can-transfer-antibiotic-resistance-to-other-bacteria

(Bacteria resistant to last-resort antibiotic appears in U.S., Meghan Rosen, May 27, 2016)

https://www.sciencenews.org/article/bacteria-resistant-last-resort-antibiotic-appears-us

( Doctors Discover First U.S. Case Of Bacteria Resistant To Last Resort Antibiotics, Rob Stein, May 26, 2016)

http://www.npr.org/2016/05/26/479637121/doctors-discover-first-u-s-case-of-bacteria-resistant-to-last-resort-antibiotics

معضلات وألغاز علمية

بقلم/ نواف المطيري

تدقيق/ عمار محسن

مراجعة: حمود السعدي/ أروى الزهراني.

 

المادة المظلمة، هي مادة اُفترضت لتفسير جزء كبير من كتلة الكون،

لا تُرى بشكل مباشر باستخدام التلسكوبات؛ حيث من الواضح أنها لا تبعث ولا تمتص الضوء أو أي إشعاع كهرومغناطيسي آخر على أي مستوى.

والطاقة والمادة المظلمتين ليست جسيمات بل ظاهرتين؛ لانخفاض ضغط الجسيمات.

واستنادًا إلى النموذج القياسي لعلم الكونيات، فإن مجموع الطاقة-الكتلة-  في الكون المعروف يحتوي على المادة العادية بنسبة 4.9٪، والمادة المظلمة بنسبة 26.88٪ والطاقة المظلمة بنسبة 68.3٪ وهكذا، فإن المادة المظلمة تشكل 84.55٪ من مجمل المادة في الكون، بينما الطاقة المظلمة بالإضافة إلى المادة المظلمة تشكل 95.1٪ من المحتوى الكلي للكون.

لكن يبقى السؤال:  كيف علمنا بوجودها؟

١- نحن نعلم بوجودها؛ لأننا وجدنا عند استخدام قانون كبلر الثالث:

أن كتلة المجرة المرصودة من الغازات والنجوم أقل بكثير من الكتلة التي حصلنا عليها عند استخدام القانون؛ حيث وُجد أن كتلة المجرة تبلغ عشرة أضعاف الكتلة المرصودة.

وللمعلومية: في فيزياء الكم، وفِي عالم الجسيمات فأنت تؤمن بأن هنالك ظواهر فعلاً موجودة، وتحدث وهذا؛ لأن نتائج الحساب في المعادلات تبين لك أنه لابد من أن هذه الظواهر حقيقية.

٢-  جاذبيتها: نحن نعلم أن الأجسام التي تكون قريبة من مركز المجرة أو مركز النجم تدور أسرع من البعيدة وفقا لقانون V=rw، ولكن الحقيقة: أن الأجسام سواءً القريبة أو البعيدة تدور بنفس السرعة تقريبًا وهذا؛ بسبب تأثير جاذبية المادة المظلمة.

لهذا افترضها العالِم جان أورت عام 1932؛ بهدف حساب السرعات المدارية للنجوم، وأيضًا في عام 1933م كان الفلكي فريتز زفيكي (Fritz Zwicky) يدرس عنقود كوما المجري، ولاحظ أن كمية المادة اللازمة لإنتاج السرعة المدارية الخاصة بالمجرات هناك لا تنسجم مع المادة التي تمت رؤيتها وكشفها، ومنذ ذلك الوقت تم إجراء الكثير من المراقبات، التي أدت إلى الحصول على مميزات مشابهة، واستخدم العلماء المراقبات في تحديد الكمون الثقالي اللازم؛ لشرح ما يخص كمية المادة اللازمة لإنتاج السرعة المدارية الخاصة بالمجرات هناك بأنها لا تنسجم مع المادة كما سبق، وكل ذلك أدى إلى كمية معتبرة من المادة ومفقودة كما حصل مع مراقبات زفيكي.

فهم المعادلات التي تحكم حركة تلك الكواكب الدائرية ليس بالصعب، لدينا معادلة في أحد طرفيها قانون الحركة الدائرية وفي الطرف الآخر قانون نيوتن الشهير وهو قانون الجذب العام، لنأخذ مثالا بسيطا قبل البدء في شرح تأثير المادة المظلمة، حركة الكواكب في مجموعتنا الشمسية؛ حيث سرعة الكواكب القريبة من الشمس تكون أسرع من حركة الكواكب البعيدة عنها.

من المفترض أن هذا هو ما يحدث في المجرة،

فقام العلماء بتطبيق هذا القانون على المجرة ولكن حدث ما لم يكن بالحسبان !!

انظر إلى الصورة:

الخط الأحمر في الصورة يمثل تنبؤات سرعة الكواكب حسب قانون الجذب العام أي: أن كل السرعات تزداد كلما اقتربنا من مركز المجرة، وتقل تدريجيًا كلما ابتعدت عن المركز لكن ما يحدث هو النقيض تماما، يمثل الخط الأبيض السرعات الفعلية لحركة الكواكب المدارية حول مركز المجرة، ففي البداية كان كلا الخطين على توافق، لكن يبدأ الشذوذ إذا ابتعدنا عن المركز لماذا؟ كيف؟

في عام 2013 وجدوا أن فرضية المادة المظلمة ( Dark Matter ) تفسر المعطيات بشكل جيد، هناك مادة غير مرئية تحيط بشكل كبير معظم المجرات والكواكب، ولها كتلة وستزيد قوة شد النجوم نحو المركز، ويظهر أثرها في المسافات الكبيرة بين النجوم وبين المجرات، وما زال العمل قائما على تخليقها تجريبيا في مصادم الهيدرونات LHC.

قائمة المراجع :

(Rotation Curves, unknown, unknown)

1/http://www.astro.cornell.edu/academics/courses/astro201/rotation_curves.htm

(The nature of dark matter, unknown, June 2011)

2/https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/questions/dark_matter2.html

الجزء الثاني من مقال ” سيكولوجية الذاكرة”

بقلم/ خالد الغامدي

وبعدما عرفنا لمَ لا ننسى ..

تأتي الكثير من التساؤلات/ المشاعر/ الأحاسيس/ استجابة الجسم للمؤثرات الخارجية.. لماذا نشعر؟ وكيف نشعر؟ وما هي حقيقة المشاعر؟ وهل للمعتقدات والأفكار دور في توليد وإنشاء هذه المشاعر؟ هل هذه المشاعر أمر غريزي عند القيام بعمل معين او فعل معين أم هي مجرد تفاعلات كيميائية بالجسم نتيجة ذكريات وأفكار تم اكتسابها في الصغر؟

كُلّ هذه الأسئلة سأجيب عليها في مقالي هذا بالتفصيل..
هرمونات المشاعر:-
توجد العديد من الهرمونات التي تتحكم في كيفية استجابتنا لتلك المشاعر ومنها:
الإستروجين والتيستيستيرون والإبينيفرين..

وكتاب الدكتور داتيس خرازيان بعنوان (Why Isn’t My Brain Working؟) يتحدث بشكل جميل مع ذكر الأمثلة عن الهرمونات ومكوناتها وكيفية إنتاجها وعلاقتها بالمشاعر ولكن سأذكر أشهرها:
1- السيروتينين 5-hydroxytryptamine, 5-HT: إنتاج هرمون السيروتينين في الدماغ مهم جدًا في منع حدوث الاكتئاب، هو والدوبامين.

يتم إفراز السيروتينين في منطقة تسمّى midbrain أو الدماغ المتوسط وهو قسم من أقسام الجهاز العصبي المركزي وهو أقصر أجزاء جذع الدماغ ويقع بين الجسر الدماغي من أسفل والدماغ البيني من أعلى.
يتم تكوين السيروتينين بمكونه الأساسي التريبتوفان وكذلك بمساعدة عدة عوامل، وهي :
• الحديد
• فيتامين ب 6
• فيتامين ب 12
• النياسين
• الفوليك اسيد
• المغنيسيوم
2- الدوبامين 3,4-dihydroxyphenethylamine: الدوبامين له وظيفة رئيسية في التعلم والإدمان والشعور بالحاجة الشديدة لأمر ما، والارتياح عند الحصول عليه أو فعله. ويتم إنتاجه في منطقة المادة السوداء بالدماغ ( Substantia Nigra ) وهي منطقة تقع في الدماغ المتوسط ويتم تصنيعه من مادة التايروسين التي يتم تصنيعها في الكبد عن طريق الحمض الأميني: الفينايلالانين.

وكما هو موضح في الصورة باللون الأحمر.
222

وتتحكم بعملية المشاعر أجزاء كثيرة بالدماغ، أشهرها:
الجهاز الحوفي أو النطاقي Limbic System وهو المسؤول عن الوظائف الانفعالية في جسم الإنسان، لذلك ينظر إليه باعتباره المخ الانفعالي Emotional brain ويحتوي على عدة أجزاء أهمها جزئين اثنين لهما علاقة وثيقة بعمليات تكوين المشاعر وهما اللوزة الدماغية (Amygdala) والحصين (Hippocampus) الذي أوضحت وظيفته مسبقًا فيما يتعلق بالذاكرة قصيرة الأمد وعلاقتها بالمشاعر، وتمتد ملايين الوَصلات العصبية في الجهاز الحوفي وقشرة الدماغ للاستفادة من الخبرات الحياتية السابقة، فتتشكل مشاعرنا الأوليّة بناء على ما يوجد من ذكريات والإحساس بها عند استرجاعها.

وفي دراسة حديثة أجريت على أحد الخلايا العصبية المكتشفة، عام 2015 في منطقة لوزة الدماغ أو Amygdala أظهرت بأن هذه الخلايا التي تعتبر أحد خلايا الجهاز الحوفي أو النطاقي بأنها قادرة على الربط بين المحفزات الخارجية والمشاعر الداخلية ومعالجتها وكل ما يمكن أن يؤثر على الحواس الخمسة وتخليق مشاعر خاصة بهذه المؤثرات والحوافز بحيث يمكن استرجاعها والشعور بها في حين التعرض لهذا المؤثر أو المحفز مجدّدًا، وبمعنى آخر، فإن لهذه الخلايا العصبية القدرة على الربط بين الأمور النفسية والمعتقدات والأفكار بتوليد المشاعر وردود الفعل الجسديّة والحديث عنها يطول ويطول لذلك لن أتطرق لها.

وفي دراسة أخرى أجرتها (جامعة كاليفورنيا – لوس أنجلوس) بعنوان ( Different Areas Of The Brain Respond To Belief, Disbelief And Uncertainty ) نصت فيها الدراسة على أن المعتقدات لها علاقة وثيقة بالمشاعر البحتة، كالراحة والانسجام والتصديق والسعادة ..إلخ. وتم إجراء هذه الدراسة على” 14″متطوع
أجري عليهم فحص الرنين المغناطيسي للدماغ في نفس الوقت تم إعطاؤهم أسئلة دينية وأخلاقية وحسابية وجيوغرافية وثقافة عامة وغيرها وطلب منهم الإجابة عليها إجابات صحيحة أو خاطئة أو غير قابلة للإجابة، فكانت النتيجة:

أن المعتقدين والمصدقين للأسئلة سواء دينية أو حسابية أو غيرها، قد تفاعل جزء من أدمغتهم يُدعى VMPFC ( ventromedial prefrontal cortex ) وهو جزء من الدماغ يتحكم بالمشاعر البحتة واتخاذ القرارات والتحكم بالنفس، وقد دلّ ذلك على أن التصديق بأمر ما من الممكن أن يولّد مشاعر وأحاسيس وإن لم يكن صحيحًا.

المصادر:

  1.  Decety, J; Michalska, K (2010). “Neurodevelopmental changes in the circuits underlying empathy and sympathy from childhood to adulthood”, NCBI
  2. Azim F. Shariff, Jessica L. Tracy, December 5, 2011. “What Are Emotion Expressions For?”, SagaJournals
  3.  Laura Donnelly, 7 APRIL 2017, ” Scientists discover the ‘beautiful’ secret of how memories are made”, TheTelegraph
  4.  Katherine A. Buchanan, 2010 Dec 9, ” Facilitation of Long-Term Potentiation by Muscarinic M1 Receptors Is Mediated by Inhibition of SK Channels”, Neuron, NCBI
  5.  Leonor M. Teles-Grilo Ruivo, January 24, 2017, ” Coordinated Acetylcholine Release in Prefrontal Cortex and Hippocampus Is Associated with Arousal and Reward on Distinct Timescales”, CELL
  6.  Current Opinion in Neurobiology, by Elizabeth APhelps, Volume 14, Issue 2, April 2004, Pages 198-202
  7.  Sam Harris, Sameer Sheth, Mark S. Cohen, Annals of Neurology, December 2007, “Functional Neuroimaging of Belief, Disbelief, and Uncertainty”, University of California – Los Angeles
  8.  Markowitsch, H.J.; Staniloiu, A 2011, “Amygdala in action: Relaying biological and social significance to autobiographical memory”. Neuropsychologia
  9.  Pessoa, L. 2010, “Emotion and cognition and the amygdale: From “what is it?” to “what’s to be done?””. Neuropsychologia.
  10.  Felicity Gore5, Edmund C. Schwartz, July 2, 2015, “Neural Representations of Unconditioned Stimuli in Basolateral Amygdala Mediate Innate and Learned Responses”, CELL

 

 

مراجعة: عمار محسن
تدقيق: عِتاب النوتكية
مراجعة: حمود السعدي- أروى الزهراني.

سيكولوجية الذاكرة

بقلم/ خالد الغامدي

هل تساءلت يومًا عن السر في كوننا لا ننسى !
رغم الرغبة القوية في النسيان والمجاهدة لفعل ما يجعلنا ننسى، ولكن لم نتمكن مرة من النسيان؟

– فلم لا ننسى وكيف تتدخل الذاكرة في جعل هذا الأمر مستحيلاً، بل وتعمل على تحفيز التذكر؟ هذا ما سنعرفه من خلال الآتي..
الذاكرة تخزن بوجهين أو بطريقتين مختلفتين، وهما:
١- الذاكرة قصيرة الأمد:
( و هي ما يتم تخزينه من معلومات يتم استقبالها لأول مرة وتذكرها لفترة قصيرة )

٢- الذاكرة طويلة الأمد:
( و هي ما يتم استقباله من المعلومات وتخزينه لفترات طويلة الأمد ).

اكتشف العلماء أن الذاكرة القصيرة يتم تخزينها والتحكم بها في منطقة بالدماغ تسمى منطقة الحصين أو hippocampus area، التي تم اكتشافها عام 1950 م، في الحادثة الشهيرة لهينري مولايسون عندما تضرر الحصين؛ بسبب عملية صرع نتج عن ذلك عدم اكتسابه لأي ذكريات جديدة، واكتسابه لمشاعر، بعكس الذاكرة طويلة الأمد، التي يتم تخزينها في قشرة المخ وتم اكتشاف ذلك حديثًا.

من الناحية الأخرى يتم التحكم بالذكريات عن طريق الناقل العصبي أسيتيل كولين ( Acetylcholine ) في ثلاث مراحل رئيسية:
1- إنشاء الذكريات وترميزها.
2- تكوين الذاكرة طويلة الأمد.
3- استرجاع الذكريات واستدعاؤها.

وبعدما يتم تكوين الذكريات وحفظها وترميزها، يستجيب لها الجسم بتكوينه للمشاعر وإفرازه لهرمونات المشاعر عند استرجاع أي من الذكريات التي تم حفظها وترميزها عن طريق إفرازه لعدد من الهرمونات، بناءً على معدلات إفرازها، يبدأ الشخص بالشعور بمشاعر معينة، مثل: الخوف، التقزز، السعادة، الحزن …الخ.

التطور والمشاعر:-

دراسة تطور المشاعر تعود إلى القرن التاسع عشر، و قد تم تطبيق التطور والانتقاء الطبيعي لدراسة الاتصالات والمشاعر الإنسانية من قبل” تشارلز داروين في عمله عام 1872، ” The Expression of the Emotions in Man and Animals “.

بحث داروين عن طريقة التعبير عن المشاعر في محاولة لدعم نظريته للتطور، واقترح أن العواطف وطريقة اكتسابها تطوّرت وتم تكييفها مع مرور الوقت.

التعبير عن العاطفة الوظيفة الفسيولوجية المبدئية تطوّر وظيفة التواصل
الخوف زيادة المجال البصري وسرعة حركة العين وتوسعها الحذر من التهديدات المحتملة واسترضاء المعتدي
المفاجأة زيادة المجال البصري وتوسع العينين المزيد من الأبحاث يجب عملها
الاشمئزاز انقباض وتضيق الفتحات بالوجه التي ينتج عنها صعوبة بالتنفس الحذر من الأطعمة الخطرة والسلوكيات والأفكار المريبة
السعادة المزيد من الأبحاث يجب عملها غياب التهديد وعنصر التخويف
الحزن المزيد من الأبحاث يجب عملها ذرف الدموع لإظهار التعاطف والاسترضاء
الغضب المزيد من الأبحاث يجب عملها الحذر من التهديدات الوشيكة
الكبرياء ازدياد في حجم الرئة ونفخ الصدر لمواجهة الناس ارتقاء الوضع الاجتماعي
العار/ الاحراج اخفاء مناطق الجسم الضعيفة منا لهجمات المحتملة للناس انخفاض الوضع الاجتماعي

هذا الجدول يوضح المشاعر الثمانية لروبرت بلوتشك التي أسسها كخارطة لثمانية مشاعر أولية ذات قطبين، تصف ردود أفعال الناس لما يعيشونه ويتذكّرونه وهنا صورة لعجلة بلوتشك المشهورة:

 

11111

عجلة المشاعر هذه، وصف لكيفية تطور رد الفعل البشري ووصف لما يكتسبه في الواقع منذ الصغر، سواء من معتقدات اكتسبها من ذويه أو عادات من مجتمعه أو صدمات واضطرابات نفسية نتجت عن سوء تعامل مع الطفل أو استغلالٍ له.

حسنًا ما علاقة كل هذا بموضوعنا!؟

نتيجةً لكل الأمور التي ذكرتها سابقًا، تتكون لدى الإنسان منذ صغره حتّى موته، ذكرياتٌ طويلة الأمد، وتكون الأساس لهذه المشاعر المكتسبة؛ بحيث في كل مرة يتم اكتساب معلومة قصيرة الأمد متعلقة بتلك المعلومة طويلة الأمد، يتم استرجاعها مباشرة، بالتالي يتم إعادة تكوين المشاعر من جديد والإحساس بها أيّا كانت تلك المشاعر أو في حال استرجاعها مباشرة..

فعلى سبيل المثال:
حينما يكون أحد الأطفال في البيت وحيدًا، وتحدث جريمة سرقة للمنزل أو يتم خطف الطفل أو إيذاؤه جسديّا أو نفسيّا، سيكون لدى الطفل ذكرياتٌ طويلة الأمد عن ذلك، ينتج عنها مشاعر الخوف،
وعندما يصبح لوحده مجددا، عندما يكبر سيسترجع تلك الذكريات ويشعر بالخوف مجددًا..

(هكذا هو حال كل المعتقدات والأفكار والخبرات الحياتيّة التي يتم اكتسابها من قبل أي شخص أو فكر أو مجتمع وبهذه الطريقة يتفاعل معها الشخص.)

فلو نسينا، لما كنا سنعرف كيف نتصرف في أغلب مواقف حياتنا اليومية،
مما سيجعل البقاء أمرا صعبًا، ولهذا نحن لا ننسى..

المصادر:

  1.  Decety, J; Michalska, K (2010). “Neurodevelopmental changes in the circuits underlying empathy and sympathy from childhood to adulthood”, NCBI
  2. Azim F. Shariff, Jessica L. Tracy, December 5, 2011. “What Are Emotion Expressions For?”, SagaJournals
  3.  Laura Donnelly, 7 APRIL 2017, ” Scientists discover the ‘beautiful’ secret of how memories are made”, TheTelegraph
  4.  Katherine A. Buchanan, 2010 Dec 9, ” Facilitation of Long-Term Potentiation by Muscarinic M1 Receptors Is Mediated by Inhibition of SK Channels”, Neuron, NCBI
  5.  Leonor M. Teles-Grilo Ruivo, January 24, 2017, ” Coordinated Acetylcholine Release in Prefrontal Cortex and Hippocampus Is Associated with Arousal and Reward on Distinct Timescales”, CELL
  6.  Current Opinion in Neurobiology, by Elizabeth APhelps, Volume 14, Issue 2, April 2004, Pages 198-202
  7.  Sam Harris, Sameer Sheth, Mark S. Cohen, Annals of Neurology, December 2007, “Functional Neuroimaging of Belief, Disbelief, and Uncertainty”, University of California – Los Angeles
  8.  Markowitsch, H.J.; Staniloiu, A 2011, “Amygdala in action: Relaying biological and social significance to autobiographical memory”. Neuropsychologia
  9.  Pessoa, L. 2010, “Emotion and cognition and the amygdale: From “what is it?” to “what’s to be done?””. Neuropsychologia.
  10.  Felicity Gore5, Edmund C. Schwartz, July 2, 2015, “Neural Representations of Unconditioned Stimuli in Basolateral Amygdala Mediate Innate and Learned Responses”, CELL

مراجعة: عمار محسن
تدقيق: سمية مؤذنة.
مراجعة: حمود السعدي- أروى الزهراني

العيون الراقصة

بقلم: سارة عصام

تدقيق علمي: عمار محسن/ حمود السعدي

تدقيق لغوي: عمر إسماعيل

هل شاهدت يوما شخصا تتذبذب عيناه؟ وهل تساءلت ما إذا كان يرى العالم يرقص أو يهتز من حوله؟
حسنا، هذه الظاهرة تسمى “الرأرأة” أو “العيون الراقصة” أو “Nystagmus”.

و الرأرأة هي حركة العين لا إراديا ذهابا وإيابا، ويمكن أن تكون طبيعية، أو خلقية (congenital)، أو مكتسبة.

الرأرأة الطبيعية
يوجد في الأذن الداخلية ما يسمى بالجهاز الدهليزي، وهو يحتوي على سائل يتحرك مع تحريك الرأس وإحدى وظائفه هي تنبيهُ عضلات العين للتحرك تزامنا مع حركة الرأس لتحقيق التوازن. وإذا قام الشخص بالدوران حول نفسه سيلاحظ عمليا الرأرأة. يمكنكم مشاهدة هذا الفيديو للتوضيح: (https://www.youtube.com/watch?v=faRSUTOQHns)
ويمكن ملاحظة الرأرأة الفيسيولوجية أيضا عند النظر إلى جسم مخطط، و هذه الحالة تسمى برأرأة عينية حركية.

وهذا فيديو توضيحي: ( (https://www.youtube.com/watch?v=LInm9cZcHyk

الرأرأة الخلقية (congenital Nystagmus)
السبب الرئيس وراء هذه الرأرأة غير واضح، إلا أنه تم اكتشاف الجين المسؤول عن الرأرأة عام 2006 و عرف بـFRMD7 gene))
ولكن هذا النوع من الرأرأة عادة ما يرافق عدة اضطرابات كالمهق أو الساد الخلقي أو نقص تنسج العصب البصري ثنائي الجانب. ويمكن أن يكون مجهول العلة!

الرأرأة المكتسبة
وهنا يصاب بها الإنسان نتيجة خلل في مناطق معينة في الدماغ أو الجهاز السمعي.

ولكن السؤال هنا: هل صاحب الرأرأة يرى العالم يتأرجح من حوله؟
حسنا، أصحاب الرأرأة الخلقية عادة ما تتكيف أدمغتهم مع حركة العين المستمرة، و تنتج  صورًا ثابتة و نظرًا مستقرًّا، بينما يعاني أصحاب الرأرأة المكتسبة من عدم تكيف أدمغتهم لهذا العارض ويرون الأشياء تهتز من حولهم.

وعادةً مرضى الرأرأة يميلون لتحريك رؤوسهم للتوازن و للرؤية بشكل أوضح.

هل لها علاج؟
لا، أو على الأقل حتى الآن! ولكن هناك أدوية قد تحسن من وضع الرأرأة. واستخدام النظارات الطبية أو العدسات اللاصقة قد يساعد في تحسين النظر، حيث أن مرضى الرأرأة على الأغلب يعانون من انخفاض الرؤية أو النظر الضعيف.
وهناك أيضا بعض العمليات التي تجرى لتثبيت العضلات المتحكمة في حركة العين.

المصادر
(Nystagmus, Unknown, unknown)

https://www.fightingblindness.ie/nystagmus/1-

(Nystagmus research, Professor Irene Gottlob, unknown)
2- https://www2.le.ac.uk/departments/npb/people/gottlob-i/nystagmus-research

(Jul 07, 2017,Christopher M Bardorf,acquired Nystagmus)
3-  http://emedicine.medscape.com/article/1199177-overview

لماذا لا نستطيع فهم ميكانيكا الكم؟

بقلم: أسماء أسامة

تدقيق علمي: عمار محسن/ حمود السعدي

تدقيق لغوي: عمر إسماعيل

لماذا لا نستطيع فهم ميكانيكا الكم؟ (لسنا أغبياء لكنها فقط لا تُفهم!)

دائماً ما يكون عالَم الفيزياء مليئاً بالتقلبات والمنعطفات غير المتوقعة، فبعد قرونٍ من السلام مع نظريات نيوتن -الذي لُقب بـ”أبو الفيزياء”-، جاء “أينشتاين” العالِم الشاب الذي غيَّر منظورنا عن الفيزياء كليا وأدخل مفهوم النسبية إلى عالمنا.

إلى هنا كان عقلنا البشري لا يتعذب كثيرا في كيفية عمل تلك النظريات، فعندما يأتي الأمر إلى الأحجام الكبيرة مثل الكواكب والنجوم والمجرات نستطيع تخيل حركاتها ومساراتها ويبدو ذلك منطقياً سواء بالفيزياء الكلاسيكية أو بعد إضافة تعديلات النسبية.

لكن عندما يأتي الأمر إلى الجسيمات المتناهية الصغر مثل الإلكترونات أو الفوتونات نجد أنفسنا في حيرة! ظهرت ميكانيكا الكم لتفسر طبيعة جسيمات العالم غير المرئي مثل فوتونات الضوء والإلكترونات.

هناك تجربة شهيرة تُسمى “double-slit experiment” أو تجربة الفتحة المزدوجة، حيث يوجد مثل حائط به بابان مفتوحان، وراء هذان البابان يوجد حائط آخر عليه كواشف “detectors”لكشف الأجسام الساقطة عليه. حيث يظهر مثل الضوء على هذا الحائط الكاشف لتحديد مكان سقوط الجسيم.

يقوم العلماء بدفع كمٍّ من الإلكترونات، ومن الطبيعي أن الإلكترون الواحد تكون لديه احتمالية 50% للدخول من الباب الأول و 50% للدخول من الباب الثاني، فتنتج كتلة من الإلكترونات خلف كل باب على الحائط الكاشف. ولكن، هل حدث ذلك حقاً؟ في الحقيقة لم يحدث هذا عندما نُفذت هذه التجربة وكانت النتائج مفاجئة للغاية!!

 

حيث ظهرت الإلكترونات على الكاشف بهذا الشكل:

ثضث.png

كيف إذن؟ هل انقسم الإلكترون ليدخل من كلا الفتحتين بنفس الوقت؟ أم أنه يدخل من الفتحتين بطريقة ما ولكننا نجهلها؟ لأن ظهور هذا النمط الغريب يدل على دخول الإلكترون من كلا الفتحتين. ومثلما تتنافر الشحنات المتشابهة مع بعضها تنافر الإلكترون مع نفسه فظهر هذا النمط.

ضصضص.png

النتيجة الوحيدة لتفسير هذا النمط هو أن الإلكترون الواحد قد دخل من كلا البابين بنفس الوقت، أي أن الإلكترون قد قام بالاحتمالين معاً بنفس الوقت، دخوله من الباب الأول والباب الثاني بنفس الوقت، وهذا ما يسمى في ميكانيكا الكم بـ”superposition”، وهذه إحدى قواعد ميكانيكا الكم، والتي تنص على أن الجسيمات تفعل جميع الاحتمالات التي من الممكن لها فعلها في نفس الوقت.. ولكن كيف هذا؟ فنحن لا نرى الأشياء، التفاحة مثلاً لا نراها فوق الطاولة وتحتها بنفس الوقت، نراها في مكان واحد فقط، التفسير الآخر لهذا الأمر هو قاعدة القياس “measurement rule” .

عند مراقبة الإلكترون ووضع كواشف على الأبواب نفسها “slits”، الإلكترون الواحد يمر عبر باب واحد فقط، أي أنه عنما يتم قياسه يتصرف بصورة طبيعية، يبدو هذا غريباً! فللوهلة الأولي ستسأل نفسك هل تعلم الجسيمات أننا نراقبها؟ لماذا تهتم بأننا نراقبها وتغير من سلوكها؟

أم أن الطبيعة تتحايل علينا؟ أم أنه يوجد تفسير منطقي ولكننا لا نعلمه؟

من القواعد التي وضعتها ميكانيكا الكم هي الطبيعة المزدوجة للجسيمات، فالضوء يعتبر موجة وكذلك يتكون من جسيمات، الإلكترونات كذلك جسيمات ولكن لها دالة موجية، تلك الدالة الموجية تدل على جميع عدد احتمالات تواجد الإلكترون في الأماكن المختلفة. في هذة التجربة الدالة الموجية للإلكترون= مروره عبر الباب الأول + مروره عبر الباب الثاني

شبيشب.png

عندما لا تكون هناك كواشف على الأبواب نفسها تظل الدالة الموجية قائمة. حيث يوجد الاحتمالان معا ولا نعلم أيهما أو كلاهما سوف يحدث.

ولكن عند وضع كواشف لتحديد أي الاحتمالين سيحدث تسقط الدالة الموجية للإلكترون لأن أحد الاحتمالين قد حدث وتدمر الاحتمال أو الاحتمالات الأخرى.

ولكن لنقل أن شخصا يُدعى “مهند” قد أحضر كاشفاً وجاء لقياس حركة الإلكترون، وقام بتحديدها وعلم عَبر أي باب عَبَر الإلكترون. فسقطت الدالة الموجية لهذا الإلكترون، جاءت “سارة” بعد “مهند” لقياس حركة هذا الإلكترون مرة أخرى ولكن بدون علمها أن “مهند” قد قام بذلك؛ أي بدون علمها أن الدالة الموجية لهذا الإلكترون قد تحطمت بالفعل، ستبدو نتيجة قياسها عشوائية تماماً بالنسبة لها ولكن هل تظل الدالة الموجية قائمة لأن “سارة” لا تعلم أنها سقطت بالفعل؟ أي هل يظل الاحتمالان بدخول هذا الإلكترون عبر الباب الأول والباب الثاني بنسب متساوية؟

الإجابة هي أنه حيثما سقطت الدالة الموجية تظل كذلك لنفس الجسيم حتى إذا كان المراقب لا يعلم بسقوطها.

أي أنه إذا كان هذا الإلكترون قد مر عبر الباب الأول عندما قام “مهند” بقياسه، يظل هذا الإلكترون يمر عبر هذا الباب عندما تقوم “سارة” بقياسه حتى إن كانت لا تعلم بقياسات “مهند”.

أمر محير للغاية وغير مفهوم حقاً، فلنستطيع تفسير هذا السلوك يجب أن نفترض أن الإلكترونات لها عقل وتفهم!

وتظل هذه النظرية غير مفهومة تماماً بالنسبة للعقل البشري حيث يصعب علينا تخيل وجود جسيم بمكانين في نفس الوقت، ولكن القائمة طويلة عندما نتحدث عن غرابة ميكانيكا الكم.

 

 

 

المصادر:

https://www.youtube.com/channel/UCFk__1iexL3T5gvGcMpeHNA

(The double slit experiment, Marianne , February 5, 2017)

https://plus.maths.org/content/physics-minute-double-slit-experiment-0