تصاویر شگفت انگیز از نحوه سازمان دهی مقوله‌های مختلف در مغز

نتیجه این تحقیقات که به عنوان طریق مدلهای رایانه ای تصویربرداری اطلاعات از مغز درحالی که آزمایش شونده ها ساعتها تصاویر ویدئویی نگاه می کردند، مسئله ای است که محققان آن را یک "فضای معنایی مستمر" نامگذاری کرده اند.

کد خبر: ۸۸۳۹۴

تاریخ: ۰۱ دی ۱۳۹۱ - ۱۴:۲۷

یک گروه ازدانشگاه کالیفرنیا برکلی با تأکید بر این که مغز به نوعی سیم کشی شده که تمام مقوله ها، اشیاء و حرکاتی را که می بینیم را طبقه بندی می کند، نقشه یافته‌های خود را به عنوان نخستین نقشه طبقه بندی شده از مقوله‌های مختلف در قشر مغز ارائه کرده اند.

به گزارش انتخاب به نقل از مهر، گروه تحقیقاتی دانشگاه کالیفرنیا برکلی با استفاده از اسکنهای تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی (fMRI) بیماران برای مشخص کردند که چگونه مناطق مختلف مغز مقوله های مختلف اطلاعاتی را پردازش می کند.

این گروه تحقیقاتی با استفاده ازfMRI بیماران برای مشخص کردند که چگونه مناطق مختلف مغز مقوله های مختلف اطلاعاتی را پردازش می کند(تصویر راست) ، آنها پس از ارائه این تقشه توانستند مناطق مغز را در یک مغز سه بعدی مجازی نشان دهند (تصویر چپ)

این گروه تحقیقاتی دانشگاه کالیفرنیا برکلی این اطلاعات را در سرتاسر قشر مغز انسان نقشه برداری کردند تا نشان دهند که کدام منطقه از مغز با کدام مقوله ها سروکار دارد.

برخی از روابط میان مقوله ها معنا دار است، برای مثال این که انسانها و حیوانات دارای یک منطقه معنای مشابه هستند درحالی که ارتباطهای دیگر کمتر به چشم می خورد. با این اوصاف محققان دریافتند که افراد مختلف دارای طرح معنای مشابه هستند.

گروه تحقیقاتی برکلی با استفاده از تصویرسازی تشدید مغناطیسی کارکردی فعالیت مغز پنج نفر از محققان را درحالی که آنها تصاویری ویدئویی دوساعته تماشا می کردند، ثبت کردند.

محققان پس از آن اطلاعات خود را تحلیل کردند تا نسبت اطلاعات را دریافته و یک مدل بسازند که هر 30 هزار زیر بخش را در قشر مغز در واکنش به 1700 مقوله از اشیاء و فعالیتهای شناخته شده نشان دهد.

در مرحله بعدی آنها با استفاده از تحلیل مولفه های اصلی تلاش کردند فضای معنایی را که در تمام افراد مشابه بود پیدا کنند. نتایج این تحقیق به صورت نقشه های رنگی و چند بعدی نشان دهنده بیش از 1700 مقوله تصویری در رابطه خود با یکدیگر هستند.

مقوله هایی که یک قسمت مشخص از مغز را فعال می کند دارای رنگهای مشابه است. برای مثال انسانها سبز، حیوانات زرد، وسائل نقلیه صورتی و بنفش و ساختمانها آبی هستند.

الکساندر هوت نویسنده اصلی این تحقیقات که نتایج آن در مجله نورون منتشر شده اظهار داشت: شیوه ای که ما استفاده کردیم دری را به سوی ما باز می کند که به سرعت به درک جزئی و کاملتری از نحوه سازماندهی مغز منجر خواهد شد. درحال حاضر این جزئی ترین تصویری از سازمان دهی توسط مغز یک انسان است.

نتایج به دست آمده توسط وی و همکارانش نشان می دهد که مغز به صورت موقر به مقوله های متنوع در یک فضای فشرده واکنش نشان می دهد.محققان دریافتند که مغز به جای آن که یک منطقه خاص را به یک مقوله خاص نسبت دهد، فعالیت خود را در رابطه با مقوله های مختلف سازمان دهی می کند.

براساس اظهارات هوت، مغز انسان می تواند هزاران مقوله را تشخیص دهد. با توجه به اندازه محدود مغز انسان، این انتظار که هر مقوله در یک منطقه خاص قرار گیرد غیر منطقی است.

درک واضح تر از این که چگونه مغز ورودی های تصویری را سازمان دهی می کند می تواند به تشخیص و درمان اختلالات مغز کمک کند. نتایج این تحقیقات ممکن است برای ایجاد دستگاههای تعاملی مغز به کار روند.

این تصاویر از مغز اسکن شده افرادی که تحت آزمایش قرار داشتند نشان می دهد که چگونه کدام منطقه از مغز پردازش مقوله های مختلف اطلاعات را برعهده دارد

این سه تصویر کلیدی برای اسکنهای مغز بالا هستند، چرا که مقوله های مختلف در چهار بعد معنایی با چهار رنگ مختلف نشان داده شده است، مقوله هایی که یک منطقه خاص مغز را فعال می کنند دارای رنگهای مشابه هستند