چگونه همکاری تصویر‌برداری مغزی و رایانه کمک می‌کند تا ذهن انسان را بخوانیم؟

چگونه همکاری تصویر‌برداری مغزی و رایانه کمک می‌کند تا ذهن انسان را بخوانیم؟

به‌تازگی و در یک گردهمایی، گروهی از متخصصان علوم اعصاب و علوم رایانه از پژوهشکدة علوم اعصاب دانشگاه پرینستون و همچنین، دانشکدة علوم رایانه و مهندسی برق در این دانشگاه، همراه با پژوهشگران همکار خود در آزمایشگاه‌های اینتِل، به‌منظورِ بهبود‌بخشیِ توانایی خود برای خواندنِ ذهن انسان شرکت کردند. آن‌ها نرم‌افزاری رایانه‌ای را به‌وجود‌آورده‌اند که می‌تواند در‌حالی‌که مغز یک فرد با استفاده از روش تصویربرداری مغزی fMRI مورد بررسی قرار می‌گیرد، افکار وی را تفسیر نماید. هدف، آشکار‌سازی آن است که چگونه فعالیت عصبی در مغز، با یادگیری، حافظه، و سایر کارکردهای شناختی مغز مطابقت دارد. به گفتة پژوهشگران: «ظرفیت مشاهده و بازبینی مغز در زمان واقعی [زمانی که طی آن رایانه اطلاعاتی را دریافت و پردازش می‌کند]، دارای توانایی فوق‌العاده‌ای برای بهبودِ تشخیص، و درمان اختلالات مغزی و همچنین، پژوهش دربارة چگونگی کارکرد ذهن است».
در این گرد‌همایی، آزمایشی با هدف بررسی دقیق فعالیت مغز در دو حالت ارائه شد: الف) هنگامی که فرد به محیط [افکار و یا خاطرات مشخص] توجه می‌کند و ب) هنگامی که توجه فرد از موضوع منحرف شده و به افکار و یا خاطرات دیگری معطوف می‌شود. در هر حالت، زمان واقعیِ افکار و یا خاطرات موردِ‌نظر، مورد رمز‌برداری قرار گرفت.
به منظور انجام آزمایش، از یک داوطلب خواسته شد تا به عکسی پُر‌جزئیات از افرادی که در یک کافة شلوغ حضور داشتند نگاه کند. هنگام نگاه‌کردنِ داوطلب به عکس، مغز وی به روش fMRI مورد تصویر‌برداری مغزی قرار می‌گرفت. در‌ این وضعیت، پژوهشگر به‌کمکِ رایانه و در زمان واقعی، قادر بود بیان نماید که آیا داوطلب به عکس مورد‌نظر توجه کرده بود، یا به افکار درونیِ‌ خودش. آن‌گاه، هنگامی که ذهن داوطلب بر رویِ عکس متمرکز بود، پژوهشگر می‌توانست با شفاف‌تر و تیره‌تر‌کردن رنگ عکس، و همچنین، محو‌کردن عکس هنگامی‌ که توجه داوطلب از عکس دور شده و به چیز دیگری معطوف می‌شد، در‌این‌باره که داوطلب چقدر خوب می‌توانست توجه نماید، بازخوردی به وی ارائه نماید.
به گفتة یکی از پژوهشگران: «ما امیدواریم آنچه که از مطالعات دربارة هوش و شناخت انسان می‌آموزیم را با هدفِ پیشرفت سایر مقاصد مهم مانند کشف سریع‌تر دارو، شناسایی زودترِ سرطان، و رانندگی خودکارِ ایمن‌تر، به هوش مصنوعی و یادگیری ماشین انتقال دهیم».
پژوهشگران از زمان ابداع روش تصویر‌برداری مغزی fMRI (دو دهه قبل) تاکنون، توانایی بررسی دقیق مقادیر عظیمی از داده‌های موجود در یک اسکن [مغزی] را کاملاً بهبود بخشیده‌اند. یک اسکنر fMRI، لحظه‌به‌لحظه و همان‌طور که ما در‌حالِ فکر‌کردن به چیزی هستیم، سیگنال‌های ناشی از تغییرات جریان خون که در مغز اتفاق می‌افتد را ثبت می‌نماید. اما، با توجه به این اندازه‌گیری‌های ثبت‌شده، پی‌بردن به افکار واقعی‌ فرد یک چالش است و انجام این کار، به‌کمکِ روش اندازه‌گیری زمان واقعی، از آن هم چالش‌بر‌انگیز‌تر است.
با‌این‌حال، هدف نهایی پژوهشگران، توانایی ایجاد تصاویری از افکار افراد است. به گفتة یکی از آنان: «اگر شما در یک اسکنر هستید و در‌حالِ بازیابیِ [به‌یادآوردن] یک خاطرة مشخص، مانند خاطره‌ای از دوران کودکی در ذهن خود می‌باشید، ما امیدواریم که عکسی از آن تجربه بر روی صفحه ایجاد شود. اگر‌چه‌ که تحقق این خواسته هنوز هم از ما دور است، اما در‌حالِ به‌دست‌آوردن‌پیشرفت خوبی هستیم».
منبع: دانشگاه پرینستون