كل العلماء
ن

نويد سيد

نويد سيد

رائد الربط بين خلايا الدماغ والرقاقة الإلكترونية

1958 – الآن م
وُلد: Karachi, Pakistan
علم الأعصاببيولوجيا الخليةNeural Engineering

النشأة والتعليم

وُلد نويد سيد عام 1958 في كراتشي بباكستان، ونشأ في بلد كانت فرص البحث العلمي المتقدّم فيه محدودة. ومنذ صغره فُتن بعلم الأحياء وبسؤال كيف تعمل الكائنات الحية، وطوّر طموحًا خاصًّا لفهم الجهاز العصبي، أعقد ما عرفه العلم. أتمّ تعليمه المبكّر في باكستان، لكنه أدرك أن تحقيق حلمه في البحث العصبي الأصيل يتطلّب السفر إلى الخارج. وإصرارًا منه على طلب المعرفة أينما وُجدت، رحل إلى المملكة المتحدة لمتابعة دراسته، ثم استقرّ في كندا حيث تكشّف العمل المركزي لمسيرته العلمية. وحياته المبكّرة قصة طموح يرفض أن تقيّده الظروف المحدودة.

الحياة والإنجازات

نويد سيد عالِم أعصاب باكستاني كندي ساعدت أبحاثه عند الحدّ الفاصل بين الخلايا العصبية الحية والإلكترونيات السيليكونية على فتح واحدة من أهم آفاق علم الدماغ الحديث. ويُنسب إليه على نطاق واسع أنه من أوائل العلماء الذين زرعوا خلايا الدماغ مباشرة على رقاقة سيليكون وسجّلوا الحوار الكهربائي بين الخلايا العصبية الحية والرقاقة تحتها. وهذا الإنجاز، الذي يجمع بين بيولوجيا التفكير وهندسة الرقاقة الدقيقة، أشار إلى مستقبل من واجهات الدماغ والآلة، والأطراف العصبية الاصطناعية، وطرق جديدة لاختبار تأثير الأدوية في الجهاز العصبي. كما أن مسيرته قصة مثابرة، قصة شاب من كراتشي وصل إلى الغرب بإمكانات محدودة فصعد ليقود أبحاثًا كبرى في علم الأعصاب.

وُلد عام 1958 في كراتشي بباكستان، ونشأ في بلد كانت فرص البحث العلمي المتقدّم فيه محدودة. ومنذ صغره انجذب إلى علم الأحياء وإلى أسرار عمل الكائنات الحية، لكن الطريق إلى مسيرة بحثية لم يكن سهلًا. أتمّ تعليمه المبكّر في باكستان وطوّر طموحًا لدراسة الجهاز العصبي، أعقد ما عرفه العلم. وإصرارًا منه على طلب المعرفة أينما وُجدت، عزم على متابعة تدريبه في الخارج، وهو قرار قاده أولًا إلى المملكة المتحدة ثم إلى كندا حيث تكشّف قلب حياته العلمية.

تابع سيد الدراسة المتقدّمة في العلوم البيولوجية ونال الدكتوراه في المملكة المتحدة، في جامعة ليدز، حيث تدرّب في علم الأحياء العصبي للأجهزة العصبية لدى اللافقاريات. وقد ثبتت أهمية هذا التركيز المبكّر؛ فكثير من أرقى الأعمال في فهم كيفية تواصل الخلايا العصبية جاء من دراسة حيوانات أبسط تكون خلاياها العصبية كبيرة ومميّزة ويسهل الوصول إليها، مما يتيح للباحثين رسم خريطة دوائر السلوك خلية خلية. وأصبح سيد خبيرًا في حلزون البركة الكبير، وهو حيوان خلاياه العصبية كبيرة بما يكفي للتعامل معها فرديًّا وإعادة وصلها في طبق المختبر. ومنحه هذا التمكّن من علم الأعصاب أحادي الخلية منصة قوية لخوض تجارب يصعب إجراؤها بكثير في دماغ الثدييات المكتظّ.

انتقل إلى كندا والتحق بجامعة كالغاري، فصار أستاذًا في كلية الطب وشخصية بارزة في معهد هوتشكيس للدماغ. وهناك، وعلى مدى سنوات طويلة، بنى برنامجًا بحثيًّا يدور حول سؤال بسيط في ظاهره عميق في جوهره: هل يمكن جعل الخلايا العصبية الحية تتواصل مباشرة وبموثوقية مع الأجهزة الإلكترونية؟ فإن استطاعت خلية عصبية أن ترسل إشاراتها الكهربائية إلى رقاقة سيليكون وأن تتلقّى منها إشارات، انفتح الباب أمام إصلاح الأجهزة العصبية التالفة بمكوّنات اصطناعية، وبناء أطراف صناعية تتحكّم بها الإرادة، وفحص الأدوية على دوائر عصبية حية خارج الجسم.

والعمل الذي اشتهر به نويد سيد عالميًّا هو زراعة خلايا الدماغ على رقاقة سيليكون بطريقة تتيح تواصلًا كهربائيًّا في الاتجاهين. فبالعمل على الخلايا العصبية الكبيرة المميّزة لحلزون البركة وبالتعاون مع مهندسين وفيزيائيين، نجح فريقه في إنماء خلايا عصبية مباشرة على سطح رقاقات دقيقة مصمّمة خصيصًا وفي تسجيل الإشارات المتبادلة بين الخلايا والرقاقة. وكوّنت الخلايا العصبية روابط بعضها مع بعض على الرقاقة، وأمكن لمستشعراتها الإلكترونية الكامنة أن ترصد نشاطها الكهربائي الطبيعي، فيما استطاعت الرقاقة بدورها أن تحفّز الخلايا. وبذلك كان النسيج الحيوي وجهاز السيليكون يتحادثان. وقد عُدّ هذا البرهان، الذي تحقّق في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، علامة فارقة لأنه أظهر بشكل ملموس أن الفجوة بين الدماغ والآلة يمكن ردمها على مستوى الخلية الواحدة.

وتداعيات هذا البحث واسعة المدى. ومن أقرب تطبيقاته التي سعى إليها سيد ومتعاونوه استخدام أنظمة الخلايا العصبية على الرقاقة أداةً لاختبار الأدوية. فلأن الرقاقة تستطيع مراقبة نشاط الشبكات العصبية الحية باستمرار وتلقائيًّا، فهي تتيح دراسة تأثير الأدوية المرشّحة في وظيفة الخلايا العصبية دون الاعتماد كليًّا على التجارب على الحيوان، مما قد يجعل البحث عن علاجات الأمراض العصبية والنفسية أسرع وأرحم. وإلى جانب فحص الأدوية، تقوم على المبادئ ذاتها أحلام الأطراف العصبية الاصطناعية البعيدة المدى: أجهزة قد تعيد الحركة للمشلولين، والبصر للمكفوفين عبر زراعات شبكية، والوظيفة لأدمغة أصابها سكتة أو إصابة.

وطوال مسيرته جمع سيد بين هذا العمل الهندسي المتطوّر والبحث الأساسي في كيفية نمو الخلايا العصبية وتكوينها للروابط وتجدّدها بعد الإصابة. فباستخدام نموذج الحلزون درس مع زملائه الإشارات الجزيئية التي توجّه الخلايا العصبية للعثور على شركائها الصحيحين وإعادة بناء الدوائر المكسورة، وهي أسئلة محورية في الأمل بإصلاح الجهاز العصبي البشري المعروف بضعف قدرته على شفاء نفسه. وقد درّب مختبره طلابًا وباحثين كثرًا حملوا هذا النهج الجامع بين البيولوجيا والهندسة إلى مساراتهم الخاصة، مسهمين في إنبات الحقل المتنامي الذي يُعرف اليوم بالهندسة العصبية.

شغل نويد سيد أدوارًا قيادية وإدارية مهمة في علم الأعصاب الكندي، وأسهم في تشكيل البرامج البحثية وتوجيه الجيل القادم، وتحدّث عن أهمية الفضول والمثابرة والاستعداد لعبور الحدود بين التخصّصات. كما ظل شخصية بارزة تربط بلده الجديد ببلده الأصلي، ومثالًا للعلماء الشباب في باكستان والعالم الإسلامي على ما يمكن أن يبلغه الطموح والتدريب الصارم بمن يبدأ بإمكانات محدودة. وتؤكّد قصته موضوعًا متكررًا في تاريخ العلم: أن الاختراقات كثيرًا ما تأتي ممن يرفضون أن يبقى حقلان، كالبيولوجيا والإلكترونيات، منفصلين.

ولأنه عالِم لا يزال على قيد الحياة، فقصته ما زالت تُكتب، والحقل الذي ساعد على ريادته يتقدّم بسرعة، إذ تنتقل واجهات الدماغ والحاسوب من طرائف المختبر نحو أجهزة طبية حقيقية. ومهما حمل المستقبل، فإن مكانة نويد سيد في تلك القصة راسخة بوصفه من أوائل من أظهروا أن خلية دماغ حية وقطعة سيليكون يمكن جعلهما تفهم إحداهما الأخرى. وبذلك أسهم في إرساء أساس تقنيات قد تعيد يومًا الحواس والحركة المفقودة لملايين البشر، وهو نموذج ملهم لعالِم عبَرَ القارات والثقافات والتخصّصات سعيًا لفهم أعقد آلة في الطبيعة: الدماغ.

الاكتشافات والإسهامات

  • كان من أوائل العلماء الذين زرعوا خلايا دماغ حية مباشرة على رقاقة سيليكون وسجّلوا تواصلًا كهربائيًّا في الاتجاهين بين الخلايا العصبية والرقاقة.
  • أثبت أن النشاط الكهربائي الطبيعي للخلايا العصبية المزروعة على رقاقة دقيقة يمكن أن ترصده مستشعرات الرقاقة، وأن الرقاقة تستطيع بدورها تحفيز الخلايا.
  • كان رائدًا في استخدام أنظمة الخلايا العصبية على الرقاقة أداةً لاختبار تأثير الأدوية في الشبكات العصبية الحية.
  • باستخدام الخلايا العصبية الكبيرة لحلزون البركة، درس كيفية تكوين الخلايا العصبية للروابط وتجدّدها بعد الإصابة.
  • أسهم عمله في إرساء الأساس العلمي لواجهات الدماغ والآلة والأطراف العصبية الاصطناعية.

المؤلفات البارزة

  • "أبحاث تثبت زراعة خلايا عصبية على رقاقات سيليكون مع تبادل إشارات في الاتجاهين"
  • "دراسات في تجدّد الخلايا العصبية وتكوين الروابط لدى حلزون البركة"
  • "قيادة أبحاث الربط بين الدماغ والرقاقة والهندسة العصبية في جامعة كالغاري"

درس من حياته

أعظم الاختراقات تأتي لمن يرفضون أن يبقى حقلان منفصلان، كالبيولوجيا والإلكترونيات.

الإرث

ساعد على ريادة الربط بين الدماغ والرقاقة، فأظهر أن خلية عصبية حية ورقاقة سيليكون يمكن جعلهما تتواصلان.