ابداع الگوريتمي براي شنيدن صداي مغز

دانشمندان در يك قدمي خواندن ذهن

کد خبر: ۵۱۸۷۳

تاریخ: ۱۶ بهمن ۱۳۹۰ - ۱۳:۳۰

جهان علم به سرعت پيشرفت مي كند. در شهريور امسال خبر هيجان انگيزي شنيديم. خبر اين بود كه دانشمندان با استفاده ازMRI يا ام.آر‏. آي عملكردي موفق شدند براي مشاهده مستقيم تصاويري كه ما در مغزمان درك مي كنيم راهي پيدا كنند.

به گزارش انتخاب به نقل از شرق، آنها به تعدادي از داوطلبان آزمايش، فيلم هايي نشان دادند و سپس با تحليل فعاليت مغزي آنها با ام.آر. آي عملكردي توانستند تصاويري را بازسازي كنند كه مغز آنها در حال ادراك آن بود.

به عبارت ديگر اين پژوهشگران راهي براي مشاهده تصاوير جهان دروني ما پيدا كرده بودند. اين دستاورد، پيشرفتي انقلابي قلمداد شد و بازتاب زيادي در رسانه ها پيدا كرد، چرا كه در صورت تكامل مي توانست ما را اميدوار كند شايد روزي بتوانيم روياها يا آنچه را كه در حال تصورش هستيم، به بقيه نشان دهيم.

اما پيش خودتان فكر و قضاوت كنيد كه نمايش دادن فيلم هاي صامت از روياها و تصورات مان چه سودي دارد؟! آيا بهتر نيست كه بتوانيم صداي نهان مغزمان را هم به سمع ديگران برسانيم؟ چه مي شد اگر مي توانستيم صداي تفكرمان را هم با ديگران به اشتراك بگذاريم؟ آيا مي شود چنين فناوري اي ايجاد كرد و به افراد ناتوان از تكلم، كمك كرد كه از تنهايي به درآيند؟ بله، درست حدس زديد. هفته پيش خبري منتشر شد كه بيانگر برداشتن گامي موثر در راه رسيدن به چنين هدف بلندپروازانه اي است.

به صورت مختصر و مفيد، گوش بعد از جمع آوري و تبديل امواج صوتي به پيام هاي عصبي، اين پيام ها را به قسمتي از مغز كه در زير لاله گوش است و قسمت گيجگاهي نام دارد، مي فرستد. نواحي خاصي از مغز، اين امواج را دريافت مي كنند، يك پردازش ابتدايي روي آن انجام مي دهند و سپس نتايج پردازش ابتدايي را براي درك و فهم در سطحي بالاتر به مناطقي در جوار خود مي فرستند.

دانشمندان دانشگاه بركلي و سانفرانسيسكو به سرپرستي «برايان پَسلي»، با بررسي فعاليت الكتريكي همين مناطق مغز، موفق شدند مدلي براي بازسازي صوتي ادراك حسي مغزي ما ابداع كنند. دانشمندان نياز داشتند كه به امواج الكتريكي اين قسمت مغز يعني شكنج گيجگاهي فوقاني و مياني، بدون تداخل با امواج ساير قسمت هاي مغز، دسترسي داشته باشند.

براي اين كار چاره اي جز نصب الكترود در اين مناطق نبود و از آنجا كه هيچ آدمي، داوطلب چنين جراحي و كاري نمي شود، دانشمندان از ۱۵ بيماري كه قبلابراي كنترل تشنج و تومور مغزي، الكترود نصب كرده بودند، استفاده كردند. آنها صداهايي كه اغلب به صورت كلمات منفرد و گاه به صورت جملات كوتاه بود براي اين داوطلبان پخش كردند و امواج ناشي از فعاليت سلول هاي مغزي آنها را در قشر شنوايي مغز ضبط كردند.

كار برجسته «پسلي» و اعضاي گروه، ايجاد يك مدل كامپيوتري بود كه به صورت الگوريتمي، از روي بررسي فعاليت مغز، متعاقب شنيدن صدا مي توانست ياد بگيرد كه صدا را با فعاليت الكتريكي مغز تطبيق دهد و بعدا به صورت معكوس بتواند فعاليت الكتريكي را به صدا ترجمه كند و اين يعني يك استراق سمع مغزي!

وقتي يك موسيقيدان شاهد فيلم نواخته شدن پيانو از تلويزيوني باشد كه صدايش خاموش است، مي تواند با ديدن اينكه نوازنده دست هايش را روي كدام كليدها مي گذارد و فهميدن نتي كه مي نوازد، موسيقي را در ذهنش بازسازي كند و بدون شنيدن واقعي موسيقي، آن را در ذهنش مجسم كند. كاري را كه دانشمندان در تحقيق تازه شان كرده اند، مي توان به همين مطلب تشبيه كرد. فناوري جديد در صورت تكميل مي تواند فناوري تشخيص صدا را ارتقا دهد و به بيماراني كه قادر به صحبت كردن نيستند و مثلادچار سندرم قفل شدگي يا locked-in هستند، كمك كند.

محدوديت عمده روش جديد، نيازمند به الكترودي است كه بايد روي مغز كار گذاشته شود و از آنجا كه اين كار نيازمند جراحي است، فعلافرد سالمي پيدا نمي شود كه تن به اين كار بدهد بنابراين كاربردهاي جاه طلبانه اي مثل تله پاتي يا مغزخواني، دور از دسترسي به نظر مي رسند.

پيش از اين دانشمندان ديگري هم تلاش هايي براي ياري رساني به بيماران فاقد توانايي تكلم، انجام داده بودند. مثلا«فرانك گوينتر» از دانشگاه بوستون سعي كرده بود سيگنال هايي را كه كنترل شكل دهان و لب و حنجره را بر عهده دارند، به صدا تبديل كند. او اين كار را با قرار دادن الكترود در كورتكس حركتي توليد صدا در يك بيمار فلج انجام داده بود، ولي اين كار فقط مي توانست صداهاي ساده توليد كند ولي كلمات و جملات پيچيده تر را توليد نمي كرد. دانشمند ديگري هم سعي كرده بود ارتباط با بيماران در وضعيت نباتي را از طريق پايش فعاليت مغز آنها با ام.آر. آي عملكردي ممكن كند.

دستاوردهاي اين تحقيق تازه فعلافقط مي توانند امواج الكتريكي قشر شنوايي مغز را ترجمه كنند و قادر به صوتي كردن تفكر ما نيستند. بنابراين نبايد فعلااز آن به ذهن خوان تعبير كرد. گرچه شايد در روزهاي پيش رو در رسانه ها به كرات با تسامح اين تحقيق تازه را با چنين نسبتي معرفي كنند.