دانشمندان کشف کردهاند که بخش بینایی مغز ممکن است بهطور پنهانی آنچه را که میبیند «حس» کند؛ پدیدهای که بینایی را به یک تجربه فیزیکی تبدیل کرده و به شکلگیری حس همدلی کمک میکند.
«نیکلاس هِجر» (از دانشگاه ردینگ) و «توماس کناپن» (از موسسه علوم اعصاب هلند و دانشگاه وریج آمستردام) با همکاری پژوهشگرانی از موسسات سراسر جهان، به بررسی یکی از بزرگترین پرسشهای علوم اعصاب پرداختهاند: انسانها چگونه جهان پیرامون خود را تجربه میکنند؟
تحقیقات آنها از فرآیند شگفتانگیزی پرده برداشته است که در آن، مغز اطلاعات بینایی را به بازنماییهای مرتبط با حس لامسه تبدیل میکند و از این طریق، واقعیت فیزیکی و غنیِ روزمرهای را که تجربه میکنیم، میسازد. به گفته کناپن:
این جنبه از تجربه بشری، زمینهای فوقالعاده برای توسعه هوش مصنوعی است.
چرا دیدن آسیب دیدن دیگران باعث میشود خود را عقب بکشیم؟
تصور کنید با دوست خود در حال آماده کردن شام هستید که او ناگهان دستش را میبُرد. تقریباً بلافاصله، شما هم ممکن است چهره درهم بکشید، آخ بگویید یا حتی ناخودآگاه دست خود را عقب بکشید.
این واکنشها به این دلیل رخ میدهند که بخش پردازش لمسی مغز — که به عنوان «قشر حسپیکری» (Somatosensory Cortex) شناخته میشود — فعال میگردد؛ با وجود اینکه از نظر فیزیکی هیچ اتفاقی برای خود شما نیفتاده است.
اما چگونه صرفاً تماشای یک فرد دیگر میتواند حس لامسه را در مغز فعال کند؟
برای بررسی این موضوع، پژوهشگرانی از بریتانیا، ایالات متحده و دانشگاه وریج (VU) و موسسه NIN (KNAW) در آمستردام به سراغ یک منبع داده غیرمنتظره رفتند: فیلمهای هالیوودی!
استفاده از فیلمهای هالیوودی برای مطالعه تجربه انسانی
توماس کناپن (نویسنده مسئول) و نیکلاس هجر (نویسنده اول) مجموعهای از دادههای جمعآوریشده از داوطلبانی را بررسی کردند که در حین انجام اسکن مغزی، کلیپهایی از فیلمهایی مانند «شبکه اجتماعی» (The Social Network) و «سرآغاز» (Inception) را تماشا میکردند.
هدف آنها شناسایی سیستمهای عصبی بود که اطلاعات بینایی را به تجربیات معنادار تبدیل میکنند و به انسانها اجازه میدهند کاری فراتر از دیدنِ صِرف جهان انجام دهند.
نقشههای بدنی پنهان در مغز بینایی
وقتی عصبشناسان از «نقشهها» در مغز صحبت میکنند، منظورشان الگوهای سازمانیافتهای است که اطلاعات مربوط به بدن و محیط را بازنمایی میکنند.
یک نمونه معروف از این نقشهها در قشر حسپیکری یافت میشود، جایی که نواحی مختلف آن با بخشهای مختلف بدن مطابقت دارند. یک سر این نقشه حسهای مربوط به پاها را پردازش میکند، در حالی که سر دیگر آن به پردازش حسهای مربوط به سر میپردازد. این چیدمانهای سازمانیافته به مغز کمک میکنند تا تشخیص دهد یک حس دقیقاً از کجا منشأ گرفته است.
پژوهشگران با تعجب متوجه شدند که نقشههای مشابهی در «قشر بینایی» مغز نیز وجود دارد. این امر نشان میدهد که مغز ممکن است آنچه را که میبینیم، به شیوههایی سازماندهی کند که شباهت روانیِ زیادی به نحوه پردازش لمس فیزیکی دارد.
کناپن توضیح میدهد:
ما نه یک یا دو، بلکه هشت نقشه به شدت مشابه را در قشر بینایی پیدا کردیم! یافتن این تعداد نقشه نشان میدهد که مغزِ بینایی چقدر با زبان لامسه سخن میگوید.
این نقشههای بینایی، چیدمان بدن در قشر حسپیکری را از سر تا پا منعکس میکنند؛ موضوعی که نشان میدهد وقتی به شخص دیگری نگاه میکنیم، مغز آن اطلاعات بینایی را با استفاده از الگوهایی مشابه الگوهای درگیر در حس فیزیکی سازماندهی میکند.
چرا مغز از چندین نقشه بدنی استفاده میکند؟
کشف هشت نقشه مجزا یک پرسش واضح را ایجاد میکند: چرا مغز به این همه نقشه نیاز دارد؟
پژوهشگران بر این باورند که نقشههای مختلف، کاربردهای متفاوتی دارند. به نظر میرسد برخی از آنها در شناسایی اعضای بدن تخصص دارند، در حالی که برخی دیگر بیشتر بر موقعیت مکانی آن اعضای بدن در فضا تمرکز میکنند.
کناپن میافزاید:
فکر میکنم کاربردهای بسیار بیشتری وجود دارد، اما ما هنوز نتوانستهایم آنها را آزمایش کنیم.
این نقشهها ممکن است به افراد کمک کنند تا بسته به اینکه در یک لحظه خاص چه چیزی بیشترین اهمیت را دارد، انواع مختلفی از اطلاعات را استخراج کنند.
فرض کنید بلند میشوید و یک فنجان قهوه برمیدارید. اگر من به کار شما علاقهمند باشم، احتمالاً روی دست شما که فنجان را میگیرد تمرکز میکنم. حالا تصور کنید که من بیشتر به وضعیت عاطفی شما علاقه دارم؛ در این صورت، ممکن است تمرکزم بیشتر روی ژست کلی بدن یا حالات چهره شما باشد. هر بار که به فردی نگاه میکنید، ترجمههای بدنی متفاوتی باید به صورت بینایی انجام شود. ما فکر میکنیم این نقشهها یک جزء بنیادین در همین فرآیند هستند.
اگرچه حفظ چندین نقشه همپوشان ممکن است ناکارآمد به نظر برسد، اما کناپن استدلال میکند که این امر در واقع مغز را منعطفتر میکند.
او توضیح میدهد:
این ویژگی به مغز اجازه میدهد تا انواع مختلفی از اطلاعات را در یک فضای واحد داشته باشد و به هر شکلی که در آن لحظه لازم است، این ترجمه را انجام دهد.
پیامدها برای تحقیقات اوتیسم و فناوریهای عصبی
این یافتهها مسیر را برای طیف گستردهای از مطالعات آینده هموار میکند. از آنجاییکه به نظر میرسد این نقشههای بدنی در پردازش احساسات نقش دارند، میتوانند دیدگاههای جدیدی را در روانشناسی اجتماعی ارائه دهند و در نهایت به کاربردهای بالینی کمک کنند.
کناپن توضیح میدهد:
افراد مبتلا به اوتیسم ممکن است در این نوع پردازشها با چالش مواجه باشند. داشتن این اطلاعات میتواند به ما در شناسایی بهتر درمانهای موثر کمک کند.
این تحقیق همچنین میتواند پیامدهایی برای واسطهای مغز و رایانه (BCI) و دیگر اشکال فناوریهای عصبی داشته باشد.
مجموعههای آموزشی برای ایمپلنتهای مغزی اغلب با دستورالعملهایی مانند “سعی کنید به یک حرکت فکر کنید” شروع میشوند. اگر این فرآیندهای بدنی بتوانند به روشهای بسیار گستردهتری فعال شوند، ممکن است امکانات بسیار وسیعتری برای آموزش و توسعه این واسطهای مغز و رایانه به وجود بیاید.
این کشف چه معنایی برای هوش مصنوعی دارد؟
کناپن معتقد است که این پژوهش همچنین میتواند به هدایت پیشرفتهای آینده در زمینه هوش مصنوعی کمک کند.
بدن ما عمیقاً با تجربیات و درک ما از جهان گره خورده است. هوش مصنوعی کنونی در درجه اول به متن و ویدیو متکی است و فاقد این بُعد بدنی است. این جنبه از تجربه بشری، زمینهای فوقالعاده برای توسعه هوش مصنوعی است. کار ما پتانسیل مجموعهدادههای بسیار بزرگ و دقیقِ تصویربرداری مغزی را برای تغذیه این توسعه نشان میدهد: یک همافزایی زیبا میان علوم اعصاب و هوش مصنوعی.
با این حال، برای کناپن، بزرگترین دستاورد این تحقیق یک موضوع فناورانه نیست.
من فقط میخواهم اعماق تجربه انسانی را درک کنم و واقعاً حس میکنم که ما به تازگی جزء اصلی و مرکزی آن را پیدا کردهایم.
منبع: Scitechdaily
