hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
تجربة فرانك-هرتز التجربة
يتكون الجهاز من أنبوب زجاجي مغلق يوجد به غاز (في الغالب بخار الزئبق أو غاز النيون أو غاز الارجون) عند ضغط منخفض في حيز 10 إلى 20 ملي بار (1و0 - 2و0 ضغط جوي). ويوجد كاثود K يمكن تسخينه على إحدى أطراف الأتبوب، والكاثود (مهبط) موصل بجهد كهربائي Ub يمكن تغييره وجعل شحنته سالبة بالنسبة إلى الشبكة G . ويوجد خلف الشبكة لوح معدني A يمكن شحنه بشحنة موجبة بالنسبة للجهد الشبكة بمقدار 1 فولت.
والغرض من ذلك التنظيم هو تسريع الإلكترونات بين الكاثود والشبكة لكي تصتدم بذرات الزئبق الموجودة في الأنبوب. وعن طريق المجال الكهربي الضعيف المعاكس الشبكة واللوح المعدني يمكن قياس عدد الإلكترونات التي تمر خلال الشبكة ويكون لها أقل قدر من الطاقة (عند أقل سرعة لها).
تجربة فرانك-هرتز التجربة
تتسرع الإلكترونات التي تنشأ على الكاثود (عن طريق التسخين الكهربي كما في فتيل المصباح) عند مرورها في المجال الكهربي الموجود بين الكاثود والشبكة ويصلوا عند الشبكة إلى أعلى سرعة لهم. ومعظم الألكترونات سوف تحجزة الشبكة ويعودون بسبب الجهد Ub إلى الكاثود. ولكن قليل منهم سوف يمر من الشبكة وتبدأ حركتهم في التباطؤ بسبب الجهد العكسي الموجود بين الشبكة واللوح A (طريقة الجهد العكسي).
ويقاس التيار بين الكاثود واللوح بواسطة أمبيرمتر حساس.
إذا قمنا بزيادة الجهد Ub، يبدأ التيار المقاس في الزيادة (1). وعند جهد معين (يعتمد على الغاز المستخدم) يبدأ التيار في الانخفاض عند (2) يصل التيار إلى حد أدنى ثم يرتفع ثانيا عند (3). وعند ضعف قيمة الجهد حيث ينخفض التيار أول مرة، ينخفض مرة جديدة عند (4) ثم يزداد بعدها. ويتكرر ذلك دوريا، وفي كل مرة يزيد التيار إلى قيمة أعلى عن سابقتها.
وتكون المسافات بين النهايات العظمي أو بين النهايات الصغرى بالتقريب ثابتة.
وتلك النهايات الصغرى يمكن رؤيتها عن طريق طبقة وميضية على السطح الداخلي للأنبوب.
ولا يحدث تغير كهذا في تيار الكاثود ولا في تيار الشبكة. وترتفع شدة التيار بزيادة الجهد حتى تصل إلى نحو 40 فولت - وهو يعتمد على ضغط الغاز المستخدم - ويحدث تفريغ كهربائي في الغاز. وبغرض عدم تحطم الأنبوب عند ارتفاع شدة التيار المفاجيئ يضاف في نظام الجهاز مقاومة عالية توصل على التوالي مع Ub.
تجربة فرانك-هرتز التفسير
يعني انخفاض التيار أن عددا قليلا من الإلكترونات يصل إلى المصعد A. وهذ يعتمد على أنه بمجرد أن تصل طاقة الإلكترونات إلى حد معين (9و4 فولت للزئبق وهو يؤول إلى الانتقال من - إلى -Niveau) تعطي الإلكترونات تلك الطاقة إلى الغاز وهي تبلغ 9و4 إلكترون فولت . وبحدث أن ذرة الزئبق التي يحدث بها الاصتدام تُثار، أي طبقا لنموذج بور يمتص الغلاف الإلكتروني لذرة الزئبق الطاقة المكتسبة ويقفز إلى مستوى طاقة أعلى. ونظرا لكون الحالة المثارة للذرة ليست مستقرة فهي تنخفض ثانيا عن طريق إصدار فوتون ضوئي وتعود إلى الحالة القاعية.
تجربة فرانك-هرتز التفسير
في البدء يرتفع التيار حيث أن المجال الذي يسبب تسريع الإلكترونات في الأنبوب يتزايد (1) ، كما يتزايد عدد الإلكترونات التي تنفذ من المجال العكسي الموجود بين الشبكة واللوح. في تلك المرحلة يحدث تصادم مرن بين الإلكترونات وذرات الغاز، أي لا يمكن لإلكترونات الذرة اكتساب طاقة من فيض الإلكترونات القادم عليها. وعندما يُعجل الجهد الإلكترونات كافيا فهي تصتدم بالذرات اصتداما غير مرن وتعطيها طاقة (2). لذلك ينخفض عدد الإلكترونات التي لها طاقة حركة كافية لكي تتعدى المجال العكسي. ولذلك ينخفض التيار، ولكنه لا ينخفض حتى يصل إلى 0 أمبير حيث لا تصتدم جميع الإلكترونات بذرات الغاز.
وعند زيادة التسريع فيمكن للإلكترونات التي أعطت طاقة للذرات أن تتسرع من جديد، وبذلك يزيد عدد الإلكترونات التي تتعدى الجهد العكسي (3) ، ويتمكن الجهد المسرع من تسريع الإلكترونات بدرجة تستطيع بها أعطاء طاقة 9و4 إلكترون فولت ثانية إلى ذرات الغاز (4). في تلك الحالة لا يوجد حيز واحد لذرات الزئبق المضيئة وإنما يوجد عنئذ حيزان مضيئان منفصلان عن بعضهما. والضوء الذي تصدره ذرات الزئبق (وهي ذات طاقة قدرها 9و4 إلكترون فولت) من نوع طول موجة 253 نانومتر وهي في نطاق الأشعة فوق البنفسجية وهي لا تُرى.
تجربة فرانك-هرتز التجربة مع غازات أخرى
يمكن استخدام غاز النيون بدلا من غاز الزئبق. وتزيد هنا طاقة الإثارة لذرات النيون - فهي تبلغ 4و18 إلكترون فولت و0و19 إلكترون فولت - كما تحدث إثارة للذرات أيضا بين 6و16 و9و16 إلكترون فولت. فتصدر ذرات النيون المثارة فوتونات ذات طاقة قليلة مما يجعل الضوء الصادر في نطاق الضوء المرئي - نطاق الضوء الأحمر والبرتقالي .
وعندما يزداد الجهد الكهربائي المستخدم إلى ضعف جهد الإثارة، فيصبح من الممكن رؤية عدة حيوز مضيئة متجاورة في الأنبوب.وايضا يمكن استخدام غاز الهيليوم.
ترنيمة آتون العظمى
ترنيمة آتون العظمى  هي ترنيمة مصرية قديمة كتبها إخناتون لإله الشمس آتون، الذي حاول تحويل مصر إلى توحيد عبادة الإله آتون. وقد وجدت منه نسخه شبه كاملة، في مقبرة آي الموجودة بمقابر تل العمارنة (أخيتاتون القديمة). الترنيمة تعطي لمحة عن الإنتاج الأدبي لحقبة العمارنة. هناك تشابه ملحوظ بين الترنيمة والمزمور 104 (مزمور النبي داوود)، على الرغم من أنه لا يوجد حاليًا أي ارتباط قائم بينهما.
ترنيمة آتون العظمى مصدرها والعثور عليها
تعود الترنيمة إلى عهد الفرعون إخناتون في مصر نحو 1345 قبل الميلاد.ويعتبر إخناتون هو مؤلفها. والنص مكتوب بالهيروغليفية على أحد الجدران الجانبية في مقبرة «إيي» (المقبرة رقم 25، من المجموعة الجنوبية) في تل العمارنة. كتب النص في 13 عمود رأسي تشغل الحائط اليميني لبهو مدخل القبر.
أصيب النص المكتوب عام 1890 ببعض الفساد، ولكن يوجد منه نص منقول كامل يرجع إلى العالم «أوربان بوريانت» الذي نقله خلال عامي 1883/1884. وبناء على ذلك فقد تم ترجمة نص الترنيمة كاملا.
كذلك يوجد بالإضافة إلى ترنيمة آتون العظمى ما يسميه علماء الأثار «بترنيمة آتون القصيرة» وقد عثر عليها في خمسة قبور في تل العمارنة. ويعد نص الترنيمة القصيرة قصير جدا بالنسبة للترنيمة آتون العظمى. في ثلاثة منها ينطق إخناتون بالكلمات على لسانه، بينما ينطق في الترنيمتين القصيرتين الأخرتين على لسان كهنة آتون بالنيابة عن إخناتون.
ترنيمة آتون العظمى المحتوى العام
يذكر في العمود المكتوب الأول لترنيمة آتون العظمى أسماء الإله آتون والفرعون إخناتون وزوجته الملكة العظيمة نفرتيتي. ويتلو ذلك دعاء: «يقول» (أي يقول إخناتون)، ثم يبدأ نص الترنيمة.
يركز النص على وحدانية إلإله الممثل في قرص الشمس كالإله الخالق المحافظ على العالم وخالق كل مظاهر الحياة على تنوعها. آتون هو «سيد جميع البلدان، يشرق لهم جميعا ويحفظ حياة البلاد الأجنبية أيضا، حيث أنشأ نيلا في السماء ويجعله يهبط على الأرض.» فهو ليس إله على مصر وحدها وإنما إله للناس أجمعين. يذكر النص علاوة على ذلك الخاصية الكونية له كجرم سماوي كما يذكر خصائصه كملك على الناس.
ترنيمة آتون العظمى نص ترنيمة آتون العظمى
هذه ترجمة عن اللغة الألمانية، قامت بها عالمة الآثار «كريستين المهدي» حيث ترجمت الأصل الهيروغليفي إلى اللغة الألمانية: [*]
"تظهر في أفق السماء أيها الشمس الحية، الذي يقدر الحياة، 
تشرق في الأفق الشرقي في الصباح وتملأ كل البلاد بجمالك، 
أنت جميل وعظيم ومشرق الآن فوق جميع البلدان، 
وأشعتك تملك كل البلاد حتى آخر كل ما خلقت.
أنت رع عندما تصل إلى حدودهم وتجعلهم يركعون لإبنك المحبوب.
أنت بعيد ولكن أشعتك تصل إلى الأرض، وإنك في وجوههم، ولكن مسارك مجهول.
عندما تغرب تحت الأفق الغربي يبقى العالم في ظلام، في حالة كالموت،
النائمون في بيوتهم يكسون أنفسهم بالغطاء، ولا ترى عين عينا أخرى، 
إذا سرقت أمتعتهم من تحت رؤوسهم، لا يشعرون،
ويخرج كل وحش من مكمنه، والثعابين تعض.
الظلام كالقبر وتبقى الأرض ساكنة، إذ أن خالقهم قد غرب خلف أفقه.
وتشرق في الصباح على الأفق وتضيئ كالشمس أثناء النهار، 
وتخفي الظلام وتنشر أشعتك.
ويظل القطران (الشمالي والجنوبي) محتفلين بالنهار،
ويستيقظ الناس ويقفون على أقدامهم، فقد نصبتهم على أرجلهم، 
أجسامهم نظيفة ويلبسون الملابس، ويرفعون أذرعتهم تقديسا لظهورك، 
وكل البلاد تمارس عملها.
ترنيمة آتون العظمى نص ترنيمة آتون العظمى
كل الأنعام راضية بأعشابها وأشجارها ونباتاتها الخضراء،
وتنطلق الطيور من أعشاشها، ترفرف أجنحتها تسبح بروحك،
وتقفز كل الوحوش على أرجلها، وكل ما يطير يرفرف، ويحيون عندما تشرق لهم.
وتسير السفن الحاملة شمالا وجنوبا، وكل طريق ينفتح بظهورك، 
وتقفز الأسماك في النهر أمام وجهك، وتملأ أشعتك قلب البحار.
أنت الذي ينبت البويضات في النساء، وتجعل من «الماء» أناسا.
وتبقي على حياة الطفل في بطن أمه وتهدئه فلا يسقط له دموع.
إنك المربية في بطن الأم.
وتعطي النفس لكي تحيا جميع المخلوقات.
وعندما يولد (الطفل) من بطن أمه، فلكي يتنفس وقت ولادته، فإنك تفتح له فمه كاملا وتعطيه احتياجاته.
وتكلم الكتكوت في بيضته الذي يتكلم من قشرته، تعطيه الهواء فيها لكي يعيش. 
وتقدر له الوقت، ثم تكسر القشرة ويخرج منها، 
ويخرج من البيضة ينقنق في وقته،
ويجري على رجليه عندما يخرج منها.
ترنيمة آتون العظمى نص ترنيمة آتون العظمى
كم كثرت أعمالك والخافي منها، 
إنك الإله الواحد، لا مثيل له.
خلقت الأرض برغبتك منفردا، فيها الناس والأنعام وكل الحيوانات،
وبكل ما على الأرض، وما يسير على أرجله وكل ما يطير بجناحيه في السماء.
البلدان الغريبة في سورية والنوبة وكذلك أرض مصر، 
كل تعطيه مكانه وتؤمن احتياجاته،
الكل يحصل على غذائه، وتقدر قدر عمره. 
يتكلمون بألسنة مختلفة، وتختلف ملامحهم، وتختلف ألوانهم، 
فإنك تخلق الشعوب.
خلقت النيل في عالم الخفاء، وتصعده بحسب رغبتك 
وتحفظ حياة الناس ن لأنك أنت خالقهم.
وإنك لهم، ترعاهم أنت أيها الملك على كل البلدان.
تشرق لهم، فأنت شمس اليوم، عظيم في رفعتك،
وتُبقي كل البلدان الغريبة على قيد الحياة.
وخلقت نيلا في السماء لكي يهبط عليهم، يشكل أمواجا على الجبال،
مثل البحر لكي يروون حقولهم، ويحصلون على مايحتاجون.
كم أن تقديرك فعال، أنت ياسيد الأبدية.
نيل السماء تمنحه للشعوب الغريبة، ولكل حيوانات الصحراء، 
التي تجري على أقدام،
ولكن النيل الحقيقي يأتي من عالم الخفاء إلى مصر.
ترنيمة آتون العظمى نص ترنيمة آتون العظمى
تُرضع أشعتك جميع الحقول، وعندما تشرق 
يحيون ويترعرعون من أجلك.
وخلقت فصول السنة لكي تتطور جميع مخلوقاتك.
في الشتاء يبردون، وفي الصيف يحترون، لكي يشعروا بك.
وجعلت السماء بعيدة المنال، لتعلو فيها وتري كل شيء قمت أنت بخلقه.
إنك فريد عندما تشرق، وفي جميع أشكالك كآتون الحي، 
الذي يظهر ويضيئ، وتبتعد ثم تقترب.
وتخلق ملايين الأشكال منك أنت، 
مدن وقرى وحقول وطرق ونهر.
كل الأعين تنظر إليك عندما تظهر كشمس النهار فوق البلاد.
عندما تغرب لا تصبح عينك هنا، تلك خلقتها أنت من أجل خاطرها،
لكي لا ترى نفسك كالأوحد الذي خلقته، 
تبقى في قلبي، ولا أحد آخر يعرفك إلا إبنك «نفر خبر رع - أوان رع» 
الذي جعلته يعرف جوهرك وقدرتك.
تخلق العالم بإشارة منك مثلما خلقته،
وعندما تشرق يعيشون، وعندما تختفي يموتون.
إنك أنت عمر الحياة، وتعيش الناس منك.
وتستمتع الأعين بجمالك حتى تغرب،
وتـُترك الأشغال عندما تغرب في الغرب.
يا مشرق أنت، قوّي كل الأذرعة للملك.
واعط سرعة لكل قدم.
منذ أن أسست الدنيا، فقد أنشأتها من أجل ابنك،
الذي نشأ من بدنك، ملك القطرين المصريين «نفر خبرو رع - أوان رع - ابن رع»،
الذي يعيش من ماعت، سيد التيجان، إخناتون، كبير في حياته.
والملكة الزوجة العظيمة، التي يحبها، ملك القطرين نفرتيتي.
تبقى حية وشابة دائما وإلى الأبد."
ترنيمة آتون العظمى تشابه مع مزامير العهد القديم
عندما ترجمت ترنيمة إخناتون عن الهيروغليفية أول مرة في عام 1884 اتضح تشابه كبير بينها ومزمور 104 ({B|Ps|104|27-28}) من التوراة، كذلك وجد تشابه مع المزمور 145 ({B|Ps|145|15-16}). ويعتقد بعض الباحثين انه لا توجد صلة مباشرة بن الصيغتين ويعزون ذلك التشابه بأن تلك النصوص كانت متداولة في ذلك العهد في منطقة الشرق الأوسط. ويميل بعض العلماء إلى الاعتقاد بأن تعاليم سيدنا موسى قد تأثرت بتعاليم العمارنة ويعتقدون أن المزمور 104 هو ترجمة مباشرة من نص إخناتون.
حكم الملك النبي داوود حوالي عام 1000 سنة قبل الميلاد، أي أن اخناتون فد عاش قبل داوود بنحو 300 سنة.
مصفوفة نووية
تمثل المصفوفة النووية (بالإنجليزية: Nuclear matrix)‏، في مجال علم الأحياء، شبكةً من الألياف المنتشرة داخل نواة الخلية والمتماثلة إلى حدٍ ما مع الهيكل الخلوي للخلية. على الرغم من ذلك، وعلى النقيض مع الهيكل الخلوي، فقد افترض أن المصفوفة النووية ذات بنية متراكبة ديناميكياً بصورةٍ عاليةٍ، ولربما كانت أشبه كثيراً باسفنج متراكب ذا حجراتٍ فارغةٍ للسماح بحرية انفصال الجزيئات في النواة. إلا أن الوظيفة الإضافية للمصفوفة النانوية ما زال متنازعاً عليها، كما أن تواجدها طرح العديد من التساؤلات والاستفسارات كذلك. هذا وتشير الأدلة الملموسة إلى أن المصفوفة النانوية لها صلة في تنظيم التعبير الجيني في رشاد أذن الفأر.
مصفوفة نووية تبرير افتراض المصفوفة النووية
طُرِحَ تساؤلٍ منذ أمدٍ طويل حول ما إذا كانت شبكة البوليمر، «المصفوفة النووية» أو «السقالة النووية» تمثل مكوناً حيوياً في الهندسة المعمارية النووية في الحيوية، حيث ظلت تلك المسألة نقطة جدالٍ طويلٍ. فبينما كان هناك توضيحاتٍ أن الوضع النسبي مستعمرات الكروموسومات، المكافيء لكرموسومات الطور الاستوائي المكثف في الطور البيني (بالإنجليزية:  interphase)‏، قد يظل كما هو بفضل العائق الفراغي أو قوى التنافر الكهروستاتيكي فيما بين أسطح مستعمرات الكروموسومات عالية التركيب، حيث يجب أن تتوافق تلك الفكرة مع الملاحظات التي تم الحصول عليها وفقاً لكون طريقة معاملة أي الخلايا بإجراءات امتداد – المصفوفة التقليدي تحافظ على المستعمرات المحددة مرتفعةً إلى النقطة التي تنطلق عندها مجموعةٌ فرعيةٌ من بروتينات المصفوفة النووية الحامضية – من المرجح أن تكون تلك البروتينات التي تنظم علاقتهم مع الهيكل النووي.
مصفوفة نووية تبرير افتراض المصفوفة النووية
وتظهر العناصر المرفقة للسقالة/ المصفوفة (بالإنجليزية:  scaffold/matrix attachment element )‏، الممثلة لمناطق الحمض النووي التي يُعْتَقَدُ أنها تربط الحمض النووي الجينومي بالهيكل النووي، طيفاً متزايداً للأنشطة الحيوية التي تم تأسيسها. حيث تتوافق كل تلك الأنشطة (أو أغلب التي يسهل شرحها منها) مع فروض المصفوفة النووية. ولعل هذا أحد التبريرات للحفاظ على تلك الفكرة قبيل نشأة نماذجٍ بديلةٍ بصورةٍ معقولةٍ.
هذا ووجدت العناصر المرفقة للسقالة/ المصفوفة استخداماً متزايداً للتصميم المنطقي للمتجهات مع استخدامٍ واسع النطاق في العلاج الجيني والتقانة الحيوية. كما أننا نلاحظ أنه يمكن في أيامنا هذه تضمين، تحسين، وتصميم وظائف العناصر المرفقة للسقالة/ المصفوفة وفقاً للمتطلبات الخاصة لأنظمة المتجهات الجديدة.
مصفوفة نووية المصفوفة النووية ومرض السرطان
ثَبُتَ أن مركب المصفوفة النووية على الخلايا البشرية هو نمط الخلية والمحدد السرطاني. كما ثَبُتَ بوضوحٍ كذلك أن مركب المصفوفة النووية في السرطان مختلفٌ عن نظرائه الطبيعيين. ومن ثم أصبحت هذا الحقيقة ذات فائدةٍ في تشخيص محددات السرطان وفي التنبؤ بالأمراض بصورةٍ مبكرةٍ. كما وُجِدَت مثل تلك المحددات في البول والدم، كما أنه يمكن استخدامها في عمليتي الكشف المبكر والتشخيص للأورام السرطانية البشرية.
مصفوفة نووية نمب-22 (NMP-22)
تتحرر مصفوفة البروتين النووية من نوى الخلايا السرطانية أثناء موت الخلايا المبرمج. كما لوحظ أن تركيز نمب-22 (NMP-22) يكون على الأقل 25 ضِعفا في بول أشخاص يعانون من سرطان المثانة ولهذا تمّ استخدامه كدليل بيولوجي لتشخيص ومتابعة مرضى سرطان المثانة. حيث لوحظ أنه يمتلك حساسية تصل إلى 50% وحساسية خاصة تصل إلى 80%
مصفوفة نووية نمب-52 (NMP-52)
تم مؤخرا استخدام مصفوفة البروتين النووية-52 أو نمب-52 (NMP-52) ووزنه الجزيئي 52 كيلو دالتون في تشخيص سرطان المثانة حيث لوحظ أنه يرتفع تركيزه في سرطان المثانة بشكل ملحوظ باختلاف درجة أو مرحلة المرض سواء أكان في مراحله المبكرة أو المتأخرة ويتميز بأن له حساسية عالية تصل إلى 92% وحساسية خاصة تصل إلى 82% لذا يعتبر نمب-52 (NMP-52) دليل بيولوجي مهم لتشخيص ومتابعة مرضى سرطان المثانة.
تخطيط كهربية الدماغ
تخطيط كهربية الدماغ أو تخطيط أمواج الدماغ (بالإنجليزية: Electroencephalography)‏ (اختصارًا EEG) هو آلية لتسجيل النشاط الكهربائي للدماغ على طول فروة الرأس. عادة ما يكون غير اجتياحي، ولكن تستخدم أقطاب متوغلة في تطبيقات خاصة. يقيس تخطيط كهربية الدماغ التقلبات في الجهد الناتجة عن تيارات أيونية في عصبونات الدماغ. يشار إلى هذه التقنية في المجالات السريرية إلى أنها تسجيلٌ للنشاط الكهربائي التلقائي للدماغ خلال فترة من الزمن، ويقاس بواسطة عدة أقطاب موضوعة على فروة الرأس، وتركز الاستعمالات التشخيصية بشكل عام على المحتوى الطيفي لتخطيط كهربية الدماغ، أي نوع التذبذات العصبية التي يمكن أن تظهر في إشارات التخطيط الدماغي.
تخطيط كهربية الدماغ
يستعمل تخطيط الدماغ بشكل كبير لتشخيص الصرع، الذي يسبب أنماطاً غير طبيعية في قراءة التخطيط الدماغي. تستعمل هذه الآلية أيضا لتشخيص اضطرابات النوم، الغيبوبة، الاعتلالات الدماغية، والموت الدماغي. استعمل التخطيط الدماغي سابقا كطريقة تشخيص أولى للأورام والسكتة وغيرها من اضطرابات الدماغ البؤرية، إلا أن استعمالها قد تضائل مع ظهور تقنيات تصوير تشريحية عالية الدقة مثل: التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والتصوير المقطعي المحوسب (CT). رغم محدودية دقته المكانية، لا يزال تخطيط الدماغ أداة قيمة في مجالات البحث والتشخيص، وبشكل خاص عند الحاجة إلى دقة زمانية بمقدار جزء من الألف من الثانية والتي لا توفرها تقنيات أخرى مثل الرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي.
من مشتقات تخطيط كهربية الدماغ ما يعرف بالجهود المُثارة (EP)، التي تتضمن معادلة نشاط تخطيط كهربية الدماغ ليكون مثبتا زمنياً مع التعريض لمحفز معين (محفز بصري، أو لمسي، أو سمعي). وتشير الجهود المرتبطة بحدث (ERP) إلى استجابات تخطيط كهربية الدماغ المعدالة الذي هو مثبت زمنياً لعمليات أكثر تعقيداً للمحفزات؛ تستعمل هذه التقنية في العلوم الاستعرافية، علم النفس المعرفي، وأبحاث فسيولوجيا علم النفس.
تخطيط كهربية الدماغ الاستعمال الطبّي
يستغرق تسجيلٌ تخطيط كهربية الدماغ السريري الاعتيادي عادة فترة 20-30 دقيقة (إضافة إلى وقت التحضير)، ويتضمن عادة التسجيل عبر أقطاب على فروة الرأس، ويُستخدم تخطيط كهربية الدماغ الاعتيادي في الظروف السريرية الآتية:
ثمة أوقات، يكون فيها تخطيط كهربية الدماغ الاعتيادي غير كافٍ، خاصةً عند ضرورة إجراء تسجيل لمريض أثناء حدوث نوبة. في هذه الحالة، يمكن إدخال المريض المستشفى لعدة أيام أو أسابيع، حيث يُسجل فيها تخطيط الدماغ بشكل مستمر (بالتزامن مع تسجيل للصوت والصورة لذلك المريض)، تسجيل نوبة فعلية (أي تسجيلٌ نشبيّ، بدلاً من تسجيل بين نشبي يؤخذ في أوقات بين النوبات لمريض من المحتمل إصابته بالصرع) ويمكن أن يقدم معلومات أفضل بكثير عن ما إذا كانت فاصلة ما هي نوبة صرعية أم لا، وعن البؤرة في الدماغ التي ينطلق منها نشاط النوبة.
إضافة إلى ذلك، قد يستعمل تخطيط كهربية الدماغ لمراقبة إجراءات معينة، مثل:
تخطيط كهربية الدماغ الاستعمال الطبّي
يمكن أيضاً استخدام هذه التقنية في وحدات العناية الفائقة لمراقبة وظائف المخ:
تخطيط كهربية الدماغ الاستعمال الطبّي
في حالة الجراحة الاستئصالية عند مريض الصرع، غالبا ما يلزم تحديد البؤرة (المصدر) التي ينشأ منها النشاط الدماغي بدقة أعلى من تلك التي يوفرها تخطيط كهربية الدماغ عن فروة الرأس. ذلك بسبب أن السائل الدماغي الشوكي والجمجمة والفروة يعملون على «تشويش» الجهود الكهربائية المسجلة بواسطة تخطيط الدماغ من فروة الرأس. في هذه الحالات، يقوم جراحو الأعصاب عادة بزراعة شرائط وشبكات من الأقطاب الكهربائية (أو أقطاب مخترقة للعمق) تحت الأم الجافية، من خلال إما عملية حج القحف أو نقب الجمجمة. تسجيل هذه الأشارات يسمى: تخطيط قشرة الدماغ (ECoG) أو تخطيط كهربية دماغ تحت جافي (sdEEG) أو داخل قحفي (icEEG), كل هذه المصطلحات تشير إلى الأمر ذاته. إن الإشارات المسجلة من تخطيط قشرة الدماغ تكون على مستوى نشاط مغاير لذلك المسجل في تخطيط فروة الرأس. يمكن للمكونات منخفضة الجهد عالية التردد التي يصعب مشاهدتها (أو يستحيل) في تخطيط فروة الرأس أن ترى بوضوح في تخطيط قشرة الدماغ. كما تستطيع الأقطاب الصغيرة (التي تغطي جزءاً أصغر من سطح الدماغ) أن تظهر مكونات أسرع وذات جهد أقل من نشاط الدماغ. بعض المواقع السريرية تسجل بواسطة اقطاب دقيقة مخترِقة. يمكن استخدام ال (EEG) على جميع الأطفال المرضى الذين يعانون من أول نوبة من تشنجات غير مصحوبة بالحمى أو تشنجات معقدة مصحوبة بالحمى. لا يستعمل تخطيط كهربية الدماغ لتشخيص الصداع. يعتبر الصداع المتكرر مشكلة ألم شائعة، ومن الممكن هنا استعمال هذه التقنية للبحث عن تشخيص، إلا انها لا تتميز عن إجراءات التقييم السريري الاعتيادية
تخطيط كهربية الدماغ الاستعمال البحثي
تستعمل تخطيط كهربية الدماغ ودراسة الجهود المتعلقة بحدث (ERPs) ذات العلاقة بشكل كبير في أبحاث علم الأعصاب، العلم الاستعرافي، علم النفس المعرفي، اللغويات العصبية، وفسيولوجيا علم النفس. كثير من تقنيات تخطيط الدماغ المستعملة في الأبحاث ليست موحدة بما يكفي للاستعمال السريري.
هناك الكثير من الطرق الأخرى لدراسة وظائف الدماغ، منها: تصوير الرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI), تصوير الإصدار البوزيتروني المقطعي، تخطيط الدماغ المغناطيسي (MEG)، مطيافية الرنين المغناطيسي النووي، تخطيط قشرة الدماغ، التصوير بأشعة جاما (SPECT)، مطيافية بالأشعة القريبة من تحت الحمراء (NIRS)، والإشارة البصرية المرتبطة بحدث (EROS). بغض النظر عن الحساسية المكانية الضعيفة نسبياً لتخطيط كهربية الدماغ، إلا أنه يتميز بعدة ميزات عن بعض تلك التقنيات:
تخطيط كهربية الدماغ الاستعمال البحثي
يمكن لحساسات التخطيط الدماغي أن تستعمل في أماكن أكثر من fMRI, SPECT, PET, MRS, MEG, اذ أن تلك التقنيات تتطلب معدات ثابتة وكبيرة. مثلاً، تحتاج تقنية MEG أدوات تتكون من مستشعرات مبردة بالهيليوم السائل التي لا يمكن استعمالها إلا في غرف محمية مغناطيسياً، ما قد يكلف مجتمعة عدة ملايين دولار. كمان أن fMRI تتطلب استعمال مغناطيس بحجم 1 طن في غرفة محمية ايضاً.
تمتلك دقة زمانية عالية جداً بنظام درجة واحد من ألف من الثانية بدلاً من الثواني. يسجل تخطيط الدماغ عادة بمعدلات معاينة تتراوح بين 250 و 2000 هيرتز في الأوضاع السريرية والبحثية، إلا أن أنظمة جمع المعلومات الحديثة لتخطيط الدماغ قادرة على التسجيل لمعدلات معاينة تفوق 20,000 هيرتز إذا لزم.MEG و EROS هي التقنيات الغير متوغلة المستعملة في علم الأعصاب الاستعرافي الوحيدة التي تتطلب بيانات بهذا المستوى من الدقة الزمانية.(
تخطيط كهربية الدماغ الاستعمال البحثي
لا تتضمن التعرض لمجال مغناطيسي عالي الكثافة (أعلى من 1 تسلا)، كما في تقنيات أخرى، خاصة MRI و MRS. يمكن لمثل تلك المجالات أن تسبب عدة مشاكل غير مرغوب بها في البيانات، كذلك تمنع استعمال تلك التقنيات مع أشخاص مع غرسات معدنية في أجسادهم، مثل ضابط الإيقاع المحتوي على معدن.
يمتلك تخطيط كهربية الدماغ أيضاً ميزات مرغوبة في اختبار السلوك:
يعد تخطيط كهربية الدماغ أداة قوية لمتابعة تغيرات الدماغ خلال مراحل مختلفة من الحياة. يمكن لتحليل النوم بواسطة تخطيط الدماغ أن يظهر جوانب هامة من التسلسل الزمني لتطور الدماغ، بما في ذلك تقييم نضوج دماغ المراهق. علماً أنه يمكن مراقبة النشاط الدماغي أيضا من خلال التصوير المقطعي.
الدقة المكانية المنخفضة على فروة الرأس. إذ يمكن لتقنية fMRI –على سبيل المثال- أن تظهر المناطق النشطة من الدماغ بشكل مباشر، في حين يحتاج تخطيط كهربية الدماغ إلى تحليل مكثف لمجرد افتراض المناطق التي تنشطها استجابة معينة.
تخطيط كهربية الدماغ الاستعمال البحثي
عملية ربط شخص بعدة تخطيط الدماغ تتطلب وقتاً طويلاً في العادة، إذ أنها تتطلب وضع عشرات الأقطاب بدقة حول الرأس واستعمال أنواع مختلفة من الهلام والمحاليل الملحية و/أو مواد عجينية لتثبتها في مكانها. وبالرغم من اختلاف المدة الزمنية باختلاف أداة التخطيط المستعملة، فإنه يمكن القول أن تحضير الشخص لإحدى تقنيات MEG, fMRI, MRS, أو SPECT يأخذ وقتاً أقصر بكثير.
تخطيط كهربية الدماغ الاستعمال البحثي
تم بنجاح استخدام التسجيل بواسطة تخطيط الدماغ والمسح بواسطة (fMRI) معا بشكل متزامن، على الرغم من ذلك فإن التسجيل المتزامن للتقنيتين يتطلب التغلب على الكثير من الصعوبات الفنية، مثل وجود شوائب لتخطيط القلب البالستي، بقايا نبض ال (MRI)، وتحفيز التيارات الكهربائية في اسلاك ال (EEG) التي تنتقل خلال حقل مغناطيسي قوي لل (MRI). لكن تم التغلب على هذه التحديات بنجاح في عدد من الدراسات.
ينتج ال (MRI) صور مفصلة منتجة عن طريق توليد حقول مغناطيسية قوية التي من الممكن ان تحفز إنتاج قوة ازاحة وعزم دوران مضرين. هذه الحقول تنتج ترددات راديوية حارة من المحتمل ان تكون ضارة وتنتج شوائب للصور تعكس رداءة الصور. بسبب هذه المخاطر المحتملة، فإن فقط اجهزة معينة يمكن استخدامها في بيئة ال (MR).
بشكل متشابه، تم استخدام تسجيلات ال (MEG) وال (EEG) معا بشكل متزامن، الذي نتج عنه العديد من الايجابيات مقارنة عند استخدام كل تقنية على حدى:
يتطلب ال (EEG) معلومات دقيقة حول جوانب معينة من الجمجمة التي من الممكن تقييمها، كقطر الجمجمة وموصليات مواقع مختلفة من الجمجمة. بالمقابل فإن تقنية (MEG) لا تحتاج إلى هذه المعلومات، وبالتالي فإن استخدام التقنيتين معا يلغي الحاجة إلى هذه المعلومات.
(MEG) و (EEG) يكشفان النشاط تحت سطح قشرة الدماغ بشكل ضعيف، ومثل ال (EEG)، يزداد مستوى الخطأ مع ازدياد العمق تحت سطح قشرة الدماغ عند محاولات الفحص. على الرغم من ذلك، فإن الاخطاء الناتجة من كلا التقنيتان تختلفان كثيرا، بالتالي استخدامهما معا يصلح بعض هذه الاخطاء.
(MEG) لا يستطيع الوصول لأي مصدر للنشاط الدماغي تحت قشرة الدماغ بعدة سنتيمترات. بالمقابل، (EEG) يستطيع استقبال اشارات من اماكن اعمق تحت القشرة، لكن مع درجات اعلى من الخطأ. بالتالي استخدامهما معا يجعل الامر أسهل لتحديد الاشارات القادمة من السطح من إشارة ال EEG(بما أن (MEG) دقيقة جدا في الكشف عن الاشارات القادمة من السطح)، وتحديد الاشارات القادمة من اماكن اعمق في الدماغ، وهذا يساعد في تحليل اشارات اعمق مقارنة عند استخدام كل تقنية بشكل منفصل.
استخدم ال (EEG) مع التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني. وهذا سمح للباحثين بمعرفة اشارات ال (EEG) المصاحبة لمختلف الأدوية في الدماغ.
تخطيط كهربية الدماغ آلية العمل
يتم المحافظة على الشحنة الكهربائية للدماغ من خلال مليارات من الخلايا العصبية. الخلايا العصبية مشحونة كهربائيا (مستقطبة) من خلال البروتينات الناقلة في الغشاء الخلوي، حيث تقوم بضخ الايونات عبر أغشيتها. تقوم الخلايا العصبية باستبدال الأيونات بشكل ثابت مع المحيط الخارجي للخلية، على سبيل المثال للمحافظة على جهد الراحة ونشر جهود الفعل. الايونات ذات الشحنة المتشابهة تتنافر مع بعضها البعض، فعندما يتم إخراج عدد كبير من الايونات خارج الخلايا العصبية في نفس الوقت، تقوم الايونات بدفع الايونات المجاورة لها فتقوم الأخرى بدفع ما يجاورها وهكذا على شكل موجة. تعرف هذه العملية بحجم التوصيل. عندما تصل موجة الايونات للأقطاب الموجودة على فروة الرأس، تقوم بدفع وسحب الالكترونات على الجزء المعدني على الأقطاب. وبما أن المعدن موصل سهل للدفع والسحب، يمكن قياس الفرق في جهد الدفع أو السحب بين أي قطبين من خلال جهاز الفولتميتر. تسجيل هذه الجهود مع الوقت يعطينا تخطيط الدماغ.
تخطيط كهربية الدماغ آلية العمل
الجهد الكهربائي الناشئ من خلية عصبية واحدة صغير جدا ليتم التقاطه بواسطة (EEG) و (MEG). بالتالي فإن نشاط (EEG) يعكس دائما مجموع الاف أو ملايين الخلايا العصبية المتزامنة ذات الاتجاه المكاني المتماثل. إذا كانت الخلايا العصبية لا تمتلك نفس الاتجاه المكاني، فإن ايوناتها لا تصطف ولا تنتج أمواجا يمكن قياسها. يعتقد أن الخلايا العصبية الهرمية الموجودة في قشرة الدماغ تنتج معظم اشارت ال (EEG) لأنها مصطفة بانتظام وتنطلق معا. لأن حقول الجهد تقل مع مربع المسافة، فإن كشف النشاط الناشئ من مصادر عميقة أصعب مقارنة مع التيارات القريبة من الجمجمة.