با این اختراع دیگر نمی‌توانید چیزی را از همسر خود پنهان کنید

کد خبر: ۵۱۶۸۳

تاریخ: ۱۵ بهمن ۱۳۹۰ - ۱۰:۵۹

تله‌پاتی، انتقال فکر از راه دور، ارتباط ذهنی و بسیاری دیگر از موضوعات مشابه، در گذشته خیال بود، اما در آینده نه چندان دور برای گفتن حرف دلتان فقط کافی است به آن فکر کنید.

به گزارش خبر آنلاین و به نقل از نیوساینتیست؛ هنگامی که شما این جمله را با خود می‌خوانید، احتمالا صدای کلمات را در سر خود می‌شنوید. اکنون، در چیزی که تله‌پاتی تکنولوژیک نامیده می‌شود، دیگران در آستانه دست یابی به توانایی شنیدن گفتگویی هستند که تنها در مغز شما می‌گذرد. با دقیق شدن به درون مغز، این امکان وجود دارد که بتوان گفتاری را از فعالیتی که هنگام شنیدن حرف‌های دیگران در مغز شما اتفاق می‌افتد بازسازی کرد.

از آنجا که به نظر می‌رسد این فعالیت مغزی چه هنگامی که به یک جمله فکر می‌کنیم و چه هنگامی به آن جمله از دهان کسی دیگر گوش می‌دهیم یکسان باشد، این کشف ما را گامی دیگر به آشکار ساختن افکارمان بدون آن‌که سخنی بگوییم، نزدیک می‌کند.

به گفته برایان پسلی از دانشگاه برکلی کالیفرنیا، موسیقی‌دانی را تصور کنید که نواخته شدن یک پیانو را بدون شنیدن صدای آن مشاهده می‌کند. «اگر پیانیستی در حال تماشای نواخته شدن یک پیانو در تلویزیون باشد و صدای تلویزیون قطع باشد، هنوز هم برای او قابل درک است، چون می‌داند که کلید زده شده مربوط به کدام نت است». گروه او یک کار مقایسه‌ای بر روی امواج مغزی انجام داده که مناطق عصبی را با نویزهای مرتبط با آنها مطابقت می‌دهد.

این که چگونه مغز کلمات را به داده‌های معنی‌دار تبدیل می‌کند هنوز یک معما است. ایده اولیه این است که صدا نورون‌های حسی را تحریک می‌کند که خود، این داده‌ها را به مناطق متفاوتی می‌برند که جنبه‌های مختلف صدا در آنجا استخراج می‌شوند و در نهایت به صورت کلمات یک زبان درک می‌شوند. پسلی و همکارانش می‌خواستند بدانند که آیا می‌توانند مشخص کنند که در کدام قسمت از مغز، برخی از ضروری‌ترین جنبه‌های یک گفتار استخراج می‌شوند یا خیر.

اعضای گروه، کلمات و جمله‌هایی را برای 15 نفر که برای تومور مغزی یا صرع در حال عمل جراحی بودند ادا کردند. الکترودها فعالیت عصبی را از سطح بخش بالایی و میانه گیجگاه آشکار کردند (منطقه‌ای از مغز در نزدیکی گوش که در پردازش صدا نقش دارد). با استفاده از این داده‌ها، گروه پسلی مشغول رمزگشایی از این شدند که شنیدن کلمات به کدام نوع از فعالیت‌های مغزی مربوط است.

صدا از فرکانس‌های متفاوتی تشکیل شده که در مغز جدا می شوند و در نواحی متفاوتی پردازش می‌شوند. پسلی می‌گوید: «به بیان ساده‌تر، یک نقطه (از نورون‌ها) تنها به یک بازه فرکانسی حول 1000 هرتز می‌پردازد و دیگر فرکانس‌ها برایش اهمیتی ندارند. و یک نقطه دیگر فقط به فرکانس 5000 هرتز واکنش می‌دهد. از اینجا ما می‌توانیم فرض کنیم که وقتی فعالیت این نقطه افزایش می‌یابد که صدایی با آن فرکانس را شنیده باشد».

به گفته پسلی فرکانس تنها داده‌ای نیست که می‌توانید استخراج کنید. دیگر جنبه‌های سخن، مانند آهنگ هجاها و نوسان فرکانس‌ها نیز برای درک زبان مهم هستند.

جنیفر بیزلی، پژوهشگر مسائل شنیداری در دانشگاه آکسفورد می‌گوید: «مناطقی از مغز که آنها داده‌هایش را ثبت می‌کنند، مسیری است بین منطقه‌ای از مغز که صدا را پردازش می‌کند و ناحیه‌ای که به شما اجازه می‌دهد آن را تفسیر کنید و پاسخ را تنظیم کنید. ویژگی‌هایی که آنها می‌توانند از این نواحی استخراج کنند آنهایی هستند که واقعا برای درک سخن مهمند».

گروه پسلی توانستند خیلی از این جنبه‌های سخن را با فعالیت‌های عصبی که همزمان اتفاق می‌افتند ارتباط دهند. آنها سپس الگوریتمی را برای تفسیر فعالیت مغزی و خلق یک طیف‌نگاشت از آن طراحی کردند. این نمایشی گرافیکی از صدا است که نشان می‌دهد چند مرتبه از کدام فرکانس در یک بازه زمانی رخ داده است. آنها برای آزمودن این الگوریتم، طیف‌نگاشتی را که فقط از فعالیت عصبی بازسازی شده بود، با طیف نگاشت صدای اصلی مقایسه کردند.

آنها همچنین از برنامه دومی استفاده کردند تا طیف‌نگاشت بازسازی شده را به گفتار صوتی تبدیل کنند. پسلی می‌گوید: «افرادی که به صدای بازسازی‌شده گوش می‌دهند می‌توانند شباهت‌هایی را بین کلمه واقعی و کلمه ساخته شده تشخیص دهند». هنگامی که خبرنگاران نیوساینتیست به این کلمات گوش دادند، تنها توانستند کلمات «ساختار» و «والدو» را تشخیص دهند. با این وجود، تایید عملکرد درست آن برای تیم کافی بود تا کلمات را با استفاده از تحلیل‌های کامپیوتری تشخیص دهند.

این کشف که فکر کردن به کلمات، موجب انجام فعالیت‌هایی در مغز می‌شود که شبیه به شنیدن این کلمات با گوش است، برای کاربردهای آینده این پژوهش خیلی مهم است.

استیون لاریس از دانشگاه لیژ بلژیک می‌گوید: «ما می‌دانیم که برای خیلی از فعالیت‌های حسی، تصویر سازی ذهنی شبکه‌های مشابهی را فعال می‌کند». به گفته او ما باید بتوانیم نشان دهیم که فقط فکر کردن به کلمات کافی است، چیزی که برای کاربردهای پزشکی، مخصوصا برای بیماران مبتلا به سندرم قفل شدگی بسیار مفید خواهد بود.

به گفته پسلی «این چیزی است که ما می‌خواهیم دنبال کنیم». گروه او تنها کسانی نیستند که به تولید صدا از افکار امید دارند. فرانک گونتر در دانشگاه بوستون ماساچوست، سیگنال‌های مغزی را که شکل دهان، لب‌ها و حنجره را کنترل می‌کنند تفسیر کرده تا دریابد که فرد با تارهای صوتی خود می‌خواهد چه شکلی را ایجاد کند و به این ترتیب بفهمد که می‌خواهد چه بگوید. آنها نرم‌افزار خود را بر روی اریک رمزی آزمودند؛ داوطلب فلجی که یک الکترود در قسمتی از قشر مغز او که مسؤول حرف زدن است کار گذاشته شده است. در حال حاضر این نرم‌افزار برای تولید چند صدای ساده خوب است ولی نمی‌تواند صداهای مرکب را تولید کند.

لاوریس نیز مشغول کار بر روی راه‌هایی برای تشخیص فعالیت‌های مغزی مرتبط با پاسخ‌های «بله» و «خیر» در افرادی است که نمی‌توانند صحبت کنند. دیگر عصب‌شناسان راه‌های مشابهی را برای ارتباط با بیماران در مرحله حیات نباتی، با استفاده از fMRI برای نظارت بر فعالیت‌های مغزی توصیه کرده‌اند. او می‌گوید: «البته، خیلی بهتر می‌بود اگر یک نفر می‌توانست پاسخ‌های آنها، کلمات و افکارشان را رمزگشایی کند».

اطلاعات صوتی در مغز همه ما به روش مشابهی پردازش می‌شود، در نتیجه مدل جدید را می‌توان بر همه افراد اعمال کرد، ولی تنظیمات دقیق آن قطعا باید هر فرد جداگانه انجام شود که دلیل آن هم تفاوت‌های آناتومیک در مغز افراد است. او می‌گوید که فرایند آموزش کوتاه است و نیاز به گوش دادن به صداها دارد. بعد از تنظیم مدل می‌توان از آن برای پیش‌بینی گفتار استفاده کرد؛ حتی کلماتی که تا پیش از این شنیده نشده‌اند.

به گفته پسلی، فناوری مورد نیاز برای به واقعیت تبدیل کردن این ایده در دسترس است. «ایمپلنت‌ها سیگنال‌های ثبت شده را به رمزگشایی می‌فرستند که آنها را به فرامین حرکتی تبدیل می‌کند، یا در این مورد، به گفتار». او می‌خواهد واسط‌های ایمن، بی‌سیم و قابل کاشت را برای استفاده بلند مدت تولید کند.

به گفته یان اشناپ از آکسفورد، هیچ کس در آینده نزدیک نخواهد توانست افکار ما را بخواند، چرا که تنها تعداد محدودی از افراد که عمل جراحی مغز انجام می‌دهند می‌توانند این ابزارها را در مغز خود بکارند.

ولی برای کسانی که نیاز به صدا دارند این یک گام رو به جلو است.

لاوریس می‌گوید: «این به ادبیات سحرآمیز افکار رمزگشایی شده‌ای که هر روز دقیق‌تر می‌شوند اضافه می‌شود. ما دلیل کافی برای خوشبین بودن را داریم».

به گفته پسلی ما هنوز نمی‌دانیم که آیا سخن گفتن تنها با استفاده از افکار امکان‌پذیر است یا نه، ولی او خوشبین است. «قطعا امیدی هست».