العودة   منتدى لغة الروح > لغة الفيزياء > الأخبار العلمية والتكنولوجيا

فك شفرة المخ: قراءة العقول

يستطيع العلماء ـ عن طريق مسح مراكز النشاط الدماغي ـ فكّ ترميز أفكار الناس وأحلامهم، بل وحتى مقاصدهم. كيري سميث المتنReferences يجلس جاك جالانت على حافة كرسي

إضافة رد
 
LinkBack أدوات الموضوع انواع عرض الموضوع
#1 (permalink)  
قديم 01-19-2014, 12:04 AM
مؤسسة الشبكة
عـــــذاري غير متواجد حالياً
Saudi Arabia     Female
لوني المفضل Darkred
 رقم العضوية : 2
 تاريخ التسجيل : Jun 2013
 فترة الأقامة : 1527 يوم
 أخر زيارة : يوم أمس (12:29 AM)
 المشاركات : 708 [ + ]
 التقييم : 10
 معدل التقييم : عـــــذاري is on a distinguished road
بيانات اضافيه [ + ]

الاوسمة

افتراضي فك شفرة المخ: قراءة العقول



[CENTER][B][SIZE="5"]
يستطيع العلماء ـ عن طريق مسح مراكز النشاط الدماغي ـ فكّ ترميز أفكار الناس وأحلامهم، بل وحتى مقاصدهم.

كيري سميث


المتنReferences
يجلس جاك جالانت على حافة كرسي دوّار في مختبره في جامعة كاليفورنيا ببيركلي، محدقًا في شاشة حاسوب، ومحاولًا فك شفرة أفكار أحد الأشخاص.

يظهر على الجانب الأيسر من شاشة الحاسوب عرض متصل لمشاهد من فيلم يعرضه جالانت لأحد المشاركين في دراسة لمسح دماغي. وعلى الجانب الأيمن من الشاشة تظهر فقط تفاصيل هذا المسح؛ لمحاولة التكهن بما كان يشاهده المشارِك في الدراسة في ذلك الوقت.

يظهر وجه آن هاثاوي، الممثلة الأمريكية، في مقطع من فيلم «حروب العروس» Bride Wars وهي منهمكة في محادثة حادة مع الممثلة كيت هَدسون. يصف برنامج الحاسوب، بثقةٍ، هذا المشهد بالكلمتين «امرأة»، و«محادثة». يظهر مقطع آخر يتناول مشهدًا تحت الماء من فيلم وثائقي عن الحياة البرية. تردد برنامج الحاسوب في البداية قبل أن يقترح كلمتي «حوت»، و«سباحة» بخط صغير ومؤقت.

يقول جالانت، مشيرًا إلى إحدى النتائج: «هذا خروف البحر، لكن البرنامج لم يستطع التعرف عليه»، ويتحدث عن برنامج الحاسوب باستياء، كأنه طالب متمرد. لقد قاموا بتدريب برنامج الحاسوب ـ كما يشرح جالانت ـ عن طريق تعريفه على أنماط نشاط دماغي متمثل في عددٍ من الصور ومقاطع الأفلام. عُرض على البرنامج ثدييات مائية كبيرة، ولكن لم تكن خروف البحر.

تقوم مجموعات مختلفة في العالم باستخدام تقنيات مشابهة؛ لمحاولة فك رموز المسح الدماغي؛ وفك شفرة ما يراه الناس أو يسمعونه، أو يشعرون به، أو يتذكرونه، أو يحلمون به.

وتقترح تقارير وسائل الإعلام أنه بإمكان هذه التقنيات أن تنقل قراءة الدماغ «من عوالم الخيال إلى أرض الواقع»، و«بالتالي قد تؤثر على الطريقة التي نقوم بها بكل شيء تقريبًا»، حتى إن مجلة «الإيكونوميست» في لندن حذّرت قرّاءها ليكونوا «متوجسين»، وتفكرت في الوقت المتبقي كي ينجح العلماء في التخاطر عن طريق المسح الدماغي.

وبالرغم من بدء بعض الشركات بمتابعة فك ترميز الدماغ في بعض التطبيقات المحدودة، كأبحاث السوق وكشف الكذب، إلا أن العلماء مهتمون بشكل أكبر باستخدام هذه التقنيات لتعلم المزيد حول الدماغ بحد ذاته. تحاول مجموعة جالانت وغيرها معرفة ما يكمن وراء أنماط الدماغ المختلفة، وتريد أن تستنبط الرموز واللوغارتيمات التي يستخدمها المخ للتعرف على العالم المحيط به. وتأمل هذه المجموعات ـ من خلال هذه التقنيات ـ أن تعرف المبادئ الأساسية التي تتحكم بتنظيم الدماغ وكيف يرمّز للذاكرة والسلوك والانفعال (انظر: «فك ترميز النماذج»).

شفرة المخ: قراءة العقول 1555.jpg



إنّ استخدام هذه التقنيات في مجال أبعد من ترميز الصور والأفلام سينطوي على قدر كبير من التعقيد. يقول جالانت: «لا أدرس الرؤية لأنها الجزء الأكثر متعة في دراسة الدماغ. إنني أقوم بذلك، لأنه الجزء الأكثر سهولة. إنه الجزء من الدماغ الذي آمل أن أفك رموزه قبل أن أموت». ومن الناحية النظرية يقول جالانت: «تستطيع بهذه التقنيات أن تفعل أي شيء تريده تقريبًا».



ما هو أبعد من مراكز النشاط الدماغي
بدأ فك ترميز الدماغ قبل حوالي عقد من الزمن1، وذلك عندما أدرك علماء الأعصاب أن هناك عددًا كبيرًا من المعلومات غير المُستغلة في مسح الدماغ المُجْرَى باستخدام «التصوير الوظيفي بالرنين المغناطيسي» fMRI. تقيس هذه التقنية نشاط الدماغ عن طريق تحديد المناطق المُغذّاة بالدم المزود بالأكسجين، التي تظهر على شكل نقاط ملونة بالمسح الدماغي. ولتحديد أنماط النشاط، يُقسّم الدماغ إلى صناديق صغيرة، تسمى فوكسل voxel ـ وهو المعادل ثلاثي الأبعاد للبيكسل pixel ـ ومن ثم يُحدد الباحثون أي من الفوكسل يستجيب بشكل قوي لمنبهٍ معين، كرؤية وجه مثلًا. وعن طريق حذف المعطيات الناجمة عن الفوكسل الذي يستجيب بشكل ضعيف، يستنتج الباحثون مناطق الدماغ النشطة التي تتعامل مع الوجوه.

تستقصي تقنيات فك الترميز عن معظم المعلومات الناجمة عن المسح الدماغي. وعوضًا عن معرفة مناطق الدماغ التي تستجيب بشكل قوي للوجوه، يستخدم الباحثون كلًّا من مناطق الاستجابة الضعيفة والقوية لتحديد أنماط النشاط الدماغي بشكلٍ أوسع. وأثبتت الدراسات المبدئية التي تمت في هذا المجال ـ على سبيل المثال ـ أن الأشياء لا يُرمَّز لها فقط بمنطقة دماغية صغيرة شديدة النشاط، وإنما بمجموعة مناطق أكثر انتشارًا في الدماغ.

يتم تجميع هذه التسجيلات في «مصنِّـف الأنماط»، وهو برنامج حاسوبي يتعّرف على الأنماط التي ترتبط مع كل صورة أو مفهوم. وعندما يحوي البرنامج عددًا كافيًا من النماذج، يبدأ باستنتاج ما يراه الأشخاص، أو ما يفكرون فيه. ويتعدى هذا المفهوم مجرد رسم خريطة لمراكز النشاط في الدماغ، إذ تؤدي الدراسة المتأنية لهذه الأنماط إلى نقل الباحثين من مجرد السؤال عن «أين يقع شيءٌ معيّن في الدماغ» إلى اختبار فرضيات عن طبيعة النفس، كطرح أسئلة عن قوة وتوزيع الذاكرة على سبيل المثال، التي اُختلف حولها لسنوات. يقول راسل بولدراك ـ اختصاصي الرنين المغناطيسي الوظيفي من جامعة تكساس في أوستن ـ إن فك ترميز الدماغ يسمح للباحثين باختبار النظريات الحالية لعلم النفس، التي تتكهن بطريقة قيام الدماغ بمهامه. يقول راسل إن «هناك الكثير من الطرق التي تذهب إلى أبعد من علم مراكز النشاط المخي، أو الـblobology».

استطاع الباحثون في الدراسات السابقة1،2 الحصول على معلومات كافية من هذه الأنماط؛ لمعرفة طبيعة الأشياء التي ينظر إليها شخص ما، كمقص، أو قارورة، أو حذاء مثلًأ. يقول جيم هاكسبي من كلية دارتموث في نيو هامشاير، الذي أجرى أول دراسة لتفسير الترميز عام 2001: «فوجئنا كثيرًا بنجاح هذه الطريقة بهذه الدرجة».

بعد فترة وجيزة، استخدم فريقان آخران، مستقلان عن بعضهما، هذه الطريقة لتأكيد المبادئ الأساسية لتنظيم الدماغ البشري. كان معروفًا من دراسات سابقة استخدمت أقطاب كهربائية مزروعة في دماغ القردة والقطط، أن هناك مناطق رؤية عديدة تستجيب بشكل قوي لتغيير اتجاه الحواف، وتجمعها لبناء صور عن العالم الخارجي. وفي الدماغ البشري، تعتبر هذه المناطق «المحبة للحواف» صغيرة لدرجة أنه لا يمكن رؤيتها بالرنين المغناطيسي الوظيفي. وبتطبيق طرق فك الترميز على معطيات الرنين المغناطيسي الوظيفي، أظهر كلٌّ من جون ديلان هينز وجيرينت ريس، في الوقت نفسه بجامعة كوليدج لندن، ويوكيازو كاميتاني، من مختبر العلوم العصبية الحسابية في كيوتو باليابان، وفرانك تونج، الذي يعمل حاليًا بجامعة فاندربيلت في ناشفيل بتينيسي، في عام 2005، أن صور الحواف قد أثارت أنماط نشاط دقيقة جدًّا عند الإنسان3،4، إذ أشار الباحثون إلى خطوط في اتجاهات مختلفة لمجموعة من المتطوعين، وتنوعات الفوكسل المختلفة كانت توضّح للفريق البحثي إلى أي اتجاه ينظر متطوعٌ معين.

شفرة المخ: قراءة العقول 1557.jpg


أصبحت الحواف صورًا معقدة في عام 2008، عندما طوّر فريق جالانت مفسِّرًا ترميزيًّا يتعرف على أي صورة من بين 120 صورة ينظر إليها شخص ما. وهذا تحدٍّ أكبر بكثير من معرفة إلى أي فئة عامة تنتمي صورة معينة، أو فك ترميز الحواف. بعد ذلك.. تقدم الفريق خطوةً إلى الأمام بتطوير مفسر ترميزي يُنتج أفلامًا لِمَا رآه المشارك بالاعتماد على نشاط الدماغ5.

ومن عام 2006، طور الباحثون مفسرات ترميزية لاستخدامها في مهمات مختلفة: تصوير الخيالات البصرية، حيث يتخيل المشارك مشهدًا معينًا، ودراسة الذاكرة العاملة، حيث يحتفظ المشارك بشكل أو حقيقة معينة في ذهنه، ودراسة نِيَّة معينة يتم اختبارها عبر قرار جمع أو طرح رقمين مختلفين. وهذه العملية الأخيرة تكون معضلة أصعب من فك ترميز النظام البصري. يقول هينز، الذي يعمل الآن في مركز برنشتاين للعلوم العصبية الحسابية في برلين: «هناك نِيَّات متعددة ومختلفة. كيف يمكننا أن نصنّـفها؟» يمكن تصنيف الصور حسب لونها أو محتواها، لكن يصعب توطيد القواعد التي تحكم النوايا والمقاصد بسهولة مماثلة.

ولَدَى مختبر جالانت إشارات أولية توحي بصعوبة هذا الموضوع. وباستخدام الشخص الأول، حاول الباحثون في هذا المختبر استخدام لعبة فيديو حربية، تسمى «الضربة المضادة» في معرفة ما إذا كان بإمكانهم فك ترميز النية في الاتجاه نحو اليمين أو اليسار، أو مطاردة عدوٍ، أو إطلاق النار. استطاع الباحثون فك رموز النية في التحرك فقط، بينما تم تجاوز كل المعطيات الأخرى في الرنين المغناطيسي الوظيفي، نتيجة للإشارات الصادرة عن انفعالات المشاركين العاطفية عندما أُطلقت النيران عليهم، أو تم قتلهم. يقول جالانت إن هذه الإشارات ـ وخاصةً إشارة الوفاة ـ تطغى على كل المعلومات المرهفة المتعلقة بالنية.

ينطبق الشيء ذاته على الأحلام، إذ نشر كاميتاني وفريقه محاولاتهم لتفسير ترميز الأحلام في دوريّة «ساينس» في بداية هذا العام6، فتركوا بعض المشاركين ينامون في جهاز مسح، ومن ثم تم إيقاظهم بشكل دوري، وسؤالهم عما يتذكرونه مما شاهدوه. حاول الفريق في البداية إعادة تشكيل المعلومات المرئية في الأحلام، ولكنه في النهاية لجأ إلى تصنيف الكلمات. استطاع البرنامج أن يتنبأ بدقة تصل إلى %60 بأنواع الأشياء التي شاهدها الأشخاص في أحلامهم، كسيارة، أو نَصّ، أو امرأة، أو رجل.

يقول كاميتاني إن الطبيعة الذاتية للأحلام تمثل تحديًا لاستخلاص معلومات إضافية. ويضيف قائلًا: «عندما أفكر في مضمون أحلامي، ينتابني شعور بأنني أرى شيئًا ما». تحتاج الأحلام إلى أكثر من فهم المجال البصري الدماغي، حيث ترتبط بمناطق يصعب بناء نماذجٍ موثوقة لها.



الهندسة العكسية
يعتمد فك الترميز على مبدأ تحديد العلاقة الموجودة بين نشاط الدماغ والعالم الخارجي. ويعتبر تحديد هذه العلاقة المتبادلة كافيًا إذا كان كل ما تريد أن تفعله هو، على سبيل المثال، استخدام إشارة من الدماغ للتحكم في يد إنسان آلي (انظر: Nature 497, 176-178; 2013)، لكن جالانت وآخرون يطمحون إلى ما هو أكثر من ذلك؛ إذ يحاولون معرفة كيف يقوم الدماغ بتنظيم وتخزين المعلومات في المقام الأول، وبالتالي معرفة الترميز المعقد الذي يستخدمه.

يقول جالانت إن ذلك لن يكون سهلًا، حيث تأخذ كل منطقة دماغية معلومات من شبكة تصلها بمناطق أخرى وتجمّعها، مما قد يغير الطريقة التي تُمثَّـل بها. ويتوجب على علماء الأعصاب لاحقًا معرفة أي نوع من التغييرات حدثت، وفي أي مكان. فبخلاف المشاريع الهندسية الأخرى، لم يتم تصميم الدماغ باستخدام مبادئ مفهومة بالضرورة من قبل العقل الإنساني أو النماذج الحسابية. يقول جالانت «لم نقم بتصميم الدماغ، فالدماغ قد وُهِب لنا، وعلينا أن نكشف الطريقة التي يعمل بها، ونحن لا نملك في الحقيقة أي طريقة رياضية لتصميم منظومة كهذه». وحتى لو كنا نملك معطيات وافرة كافية عن كل منطقة دماغية، فإنه من المحتمل ألاّ يكون لدينا مجموعة جاهزة من المعادلات لنَصِف بها هذه المناطق، والعلاقة فيما بينها، والطريقة التي تتغير بها مع مرور الزمن.

«تشير تقارير وسائل الإعلام إلى أنه بإمكان هذه التقنيات أن تنقل قراءة الدماغ من عوالم الخيال إلى أرض الواقع»

يقول نيكولاس كريجسكورت، عالم الأعصاب الحسابية من وحدة علوم الدماغ والإدراك في كمبريدج بالمملكة المتحدة: «حتى فهمنا للطريقة التي يتم بها ترميز المعطيات البصرية غير دقيق، رغم كون الجهاز البصري من أكثر الأقسام فهمًا في الدماغ». انظر: «نيتشر» Nature 502, 156–158; 2013). «تعتبر الرؤية واحدة من أصعب المشاكل في الذكاء الاصطناعي، إذ كنا نظن أن الأمر سيكون أسهل من لعب الشطرنج، أو إثبات النظريات»، حسبما يقول نيكولاس، لكن ما زال أمامنا الكثير لنفهمه في هذا المجال: كيف يمكن لمجموعة من الخلايا العصبية أن تمثل الوجه مثلًا، كيف تنتقل هذه المعلومات بين المناطق في الجهاز البصري، وكيف يتغير الرمز العصبي الممثِّل للوجه بتغير الوجه. وبناء نموذج من أسفل إلى أعلى، بتتبع خلية عصبية واحدة تلو الأخرى، عمليةٌ معقدة للغاية، إذ «لا توجد موارد كافية، أو وقت كافٍ للقيام بهذا العمل وبهذه الطريقة»، هكذا يقول نيكولاس. ولهذا السبب.. يقوم فريقه بمقارنة نماذج الرؤية الموجودة حاليًا مع معطيات الدماغ؛ لمعرفة الأفضل بينها.



العالم الحقيقي
يُعتبَر ابتكار نموذجٍ لتفسير الرموز الدماغية يُمكن تعميمه على كل الأدمغة، أو حتى على الدماغ نفسه في أوقاتٍ مختلفةٍ، أمرًا معقدًا. تبنى مفسرات الرموز عادةً لأدمغة فردية، ويُستثنى من ذلك تلك التي تقوم بحساباتٍ سهلةٍ كالخيارات الثنائية – كأن ينظر شخصٌ ما إلى صورة أ أو صورة ب. ومع ذلك، تعمل بعض المجموعات حاليًا على بناء نماذج تناسب كل الأدمغة. يقول هاكسبي، أحد روّاد تلك البحوث، إن «دماغ كل واحد منا مختلف عن أدمغة الآخرين»، ويضيف إنه في الوقت الحاضر «لا نستطيع أن نوفِّـق بين أنماط النشاط الدماغي المختلفة بشكل جيدٍ وكافٍ».

ومن المرجح أن يكون التوحيد القياسي ضروريًّا للعديد من التطبيقات السابقة لتفسير ترميز الدماغ، كتلك التي تقوم بقراءة أفكار مخفية أو غير واعية مثلًا. ورغم كون هذه التطبيقات غير ممكنة حاليًا، فإنها جذبت انتباه بعض الشركات. يقول هينز إن مندوب شركة السيارات «دِيملر» Daimler اتصل به مؤخرًا ليسأله عما إذا كان ممكنًا تفسير ترميز رغبات الزبائن المخفيّة؛ لزيادة نسبة مبيعاته. ويمكن لهذه الوسيلة أن تنجح من حيث المبدأ، لكن الطرق المتوفرة حاليًا لا تسمح مثلًا بمعرفة أي منتَج يفضله شخص ما من بين ثلاثين منتَجًا مختلفًا. وأضاف هينز قائلًا إنه ينبغي على المسوِّقين الالتزام بما هو معروف حاليًا. «أنا جد متأكد من أنكم ستحصلون على نتيجة أفضل بالاعتماد على تقنيات السوق التقليدية»، هكذا يقول.

كما اهتمت الشركات التي تتطلع إلى خدمة تنفيذ القانون بالموضوع أيضًا. وعلى سبيل المثال.. تستخدم شركة «نولاي إم آر آي» No lie MRI في سان دييجو بكاليفورنيا، تقنيات تفسير الرموز من أجل استخدام مسح الدماغ؛ لتمييز الحقيقة عن الكذب. ذكر عالم القانون هانك جريلي من جامعة ستانفورد في كاليفورنيا في «كتيب أكسفورد لأخلاقيات العلوم العصبية» من (مطبوعات جامعة أوكسفورد، 2011) أنه يمكن للنظام القانوني الاستفادة من طرق أفضل لكشف الكذب، أو التأكد من صلابة الذاكرة، أو حتى كشف انحياز المحّلفين والقضاة. ويعتقد بعض علماء الأخلاقيات أنه يتوجب على قانون الخصوصية حماية رغبات وأفكار الناس الكامنة، لكن جوليان ساليفسكو، عالِم الأخلاقيات العصبية بجامعة أكسفورد في المملكة المتحدة، لا يرى مشكلة من ناحية المبدأ في نشر تقنيات تفسير رموز الدماغ، ويقول إن «الناس يخافون من هذه التقنيات، ولكنها إذا استُخدمت بطريقة صحيحة؛ فإنها ستحررنا بشكل كبير». كما أضاف أن بيانات الدماغ لا تختلف عن أنواع أخرى من الأدلة. و«لا أرى سببًا يجعلنا نقدِّس خصوصية أفكار شخصٍ ما عن أقواله»، هكذا يقول.

أجرى هينز دراسةً، زار خلالها المشاركون عدة منازل من الواقع الافتراضي، ثم تمت دراسة أدمغتهم وهم يجولون في مجموعة أخرى من المنازل. أظهرت النتائج الأولية إمكانية معرفة المنازل التي زارها هؤلاء الأشخاص من قبل. وهذه الدراسة قد تقودنا إلى إمكانية معرفة ما إذا كان مشتبَهٌ به قد زار مسرح جريمة من قبل أم لا. لم تُنشر نتائج هذه الدراسة بعد، وقد كان هينز سريعًا في الإشارة إلى حدود دراسته فيما يتعلق باستخدام تقنيته في تطبيق القانون. ماذا لو أن شخصًا ما قد زار مسرح الجريمة، ولكنه لم يعد يتذكره بعد؟ أو أنه زار مسرح الجريمة قبل أسبوع من وقوعها؟ كما يمكن للمشتبَه فيهم أن يخدعوا الماسح الدماغي. يقول هينز: «لا تستطيع أن تعرف ماهية الإجراءات التي سيتخذها البعض للالتفاف حول هذا الجهاز».

لا يعتقد علماء آخرون في إمكانية كشف الذاكرة المخفيّة بشكل موثوق، من خلال تفسير الرموز. وبخلاف كل شيء آخر، فإنك تحتاج إلى جهاز رنين مغناطيسي وظيفي يكلف 3 ملايين دولار، ويزن 15 طنًا، وإلى شخصٍ راغب في الكذب وهو داخل الجهاز، ولديه أفكار سرية كثيرة. أضف إلى ذلك، كما يقول جالانت، «أن مجرد وجود معلومات في ذهن شخص ما لا يعني أنها دقيقة». فلدى علماء النفس حاليًا وسائل أرخص وأكثر وثوقًا لمعرفة أفكار الناس. وكما يقول هينز: «حتى هذه اللحظة، أفضل طريقة لمعرفة ما يريد شخصٌ ما أن يفعله، هو أن نسأله عن ذلك».

[عزيزى الزائر لايمكنك مشاهده الروابط الا بعد التسجيلللتسجيل اضغط هنا]

ساعد في نشر والارتقاء بنا عبر مشاركة رأيك في الفيس بوك







رد مع اقتباس
إضافة رد

مواقع النشر (المفضلة)

الكلمات الدلالية (Tags)
المخ:, العقول, شفرة, قراءة

أدوات الموضوع
انواع عرض الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة
Trackbacks are متاحة
Pingbacks are متاحة
Refbacks are متاحة

الانتقال السريع

Facebook Comments by: ABDU_GO - شركة الإبداع الرقمية

الساعة الآن 07:24 PM.


Powered by vbulttin
Copyright ©2000 - 2017.


HêĽм √ 3.1 BY: ! ωαнαм ! © 2010

أن المنتدى غير مسئول عما يطرح فيه أفكار وهي تعبر عن آراء كاتبها

هذا الموقع يستعمل منتجات MARCO1

جميع الحقوق محفوظة لموقع لغة الروح |تصميم المتحدة لخدمات الانترنت


Search Engine Friendly URLs by vBSEO 3.6.1