“inception” یکی از بزرگترین فیلمهای علمی تخیلی نسل ما است: این فیلم بخشهای نسبتاً دست نخورده علوم اعصاب را کاوش می کند. طرح اصلی فیلم به شرح زیر است: کاب (با بازی لئوناردو دی کاپریو) و همراهانش تلاش می کنند تا به رویاهای یک تاجر ثروتمند نفوذ کنند و ایده ای را بدون اطلاع تاجر به انجام برسانند. این به عنوان یک inception شناخته می شود.
این فیلم در انواع پدیده های عصبی از جمله رویاپردازی قرار می گیرد. بنابراین، سؤال بزرگ در این مقاله این است که چه اندازه از فیلم “inception” واقعیت دارد؟
محققان در تگزاس توانستند حرکاتی را که مردم در درون رؤیاهای خود انجام می دهند، از نو بسازند
در سال 2017، محقق دانیل اولدیس تیمی را در دانشگاه تگزاس رهبری کرد تا به موفقیت چشمگیری برسد. آنها برای ثبت عصبی فعالیت عضلات، از الکترومیوگرام (EMG) استفاده کردند. EMG فعالیت الکتریکی عضله را به سادگی اندازه گیری و ضبط می کند و هنگامی که عضله حرکت می کند جریان ایجاد می کند. اولدیس از این تست استفاده کرد تا الگو های حرکتی مغز هنگام خواب سوژه را مشخص کند.
وقتی در حال خواب هستید، سیگنال های الکتریکی همچنان از مغز شما به عضلات شما ارسال می شوند تا حرکت را تحریک کنند. تنها چیزی که شما را از انجام رویاهای خود متوقف می کند، Brainstem است، بخشی از مغز شما که سیگنال های دیگری برای فلج شدن موقت عضلات هنگام خواب را ارسال می کند.
با آزمایش EMG، اولدیس برخی از حرکاتی را که افرادش در طول خواب انجام دادند، دوباره بازسازی کرد.
یادگیری عمیق: آیا می توان از یادگیری ماشین برای خواندن رویاها استفاده کرد؟
در سال 2010، محققان ژاپنی در آزمایشگاههای علوم اعصاب محاسباتی Advanced Telecommunications Research (ATR) از تصویربرداری رزونانس مغناطیسی کاربردی (fMRI) استفاده کردند تا ایده خواندن رویا را دنبال کنند.
دانشمندان ATR در حالی که تصاویر به آنها نشان داده می شد، اسکن fMRI از مغز را گرفته و اسکن ها را به یک سیستم یادگیری ماشینی می دادند، که می توانست “یاد بگیرد” فعالیت مغز را با تصاویر خاص مرتبط کند. دانشمندان می توانند جریان خون در اطراف قشر بینایی مغز را تجزیه و تحلیل کرده و تصاویر ساده سیاه و سفید را بازسازی کنند. یوکیاسو کامیتانی، رئیس Neuroinformatics ATR، گفت که انجام این کار با کسی که در خواب بود سخت تر است، زیرا سیگنال های مغز بسیار پر سروصدا هستند.
در یک دهه گذشته، توانایی ادغام یادگیری ماشین و علوم اعصاب در زمینه های معروف به Deep Learning افزایش چشمگیری را به خود اختصاص داده است.
آنچه حتی شاید جالب تر هم باشد اینست که ماشین های یادگیری عمیق مانند DeepMind Google در واقع نوعی توانایی شگفت انگیز دارند. از AI در خلق هنر انتزاعی، در میان بسیاری موارد دیگر استفاده شده است.
در سال 2017، کامیتانی تحقیقات بیشتری را در زمینه رویا انجام داد. این بار، تیم محققان وی از سیستم رایانه ای با یادگیری عمیق به نام شبکه عصبی عمیق (DNN) استفاده کردند. DNN می تواند داده های مربوط به اسکن های FMRI از مغز شخصی که به خواب فرو رفته را گرفته و تصاویر خاصی را بازسازی کند.
از همان فناوری برای خواندن ذهن استفاده می شود – هنگامی که فرد بیدار است. تفاوت اصلی در اینجا این است که، همانطور که قبلاً نیز ذکر شد، فعالیت مغز هنگام خواب “پر سر و صداتر” است.
آیا ما قادر خواهیم بود رویاها را پیش بینی کرده و بر آن ها تأثیر بگذاریم؟
به نظر می رسد یادگیری عمیق تنها فناوری است که کلید خواندن رویا را دارد. مشکل این است که ما خودمان به اندازه کافی از مغز اطلاع نداریم. ما نمی توانیم به اندازه کافی DNN داده باشیم تا خودکفا باشد و هنوز یک رویای کامل را ضبط کند.
هنگامی که ما قادر باشیم این کار را انجام دهیم، با تجزیه و تحلیل کافی از رویاهای شخص، هوش مصنوعی می تواند رویاهای آینده را پیش بینی کند.
و اینکه آیا ما می توانیم رویاهای کسی را تحت تأثیر قرار دهیم و ایده ای را در ذهن خود بکاریم، فعلاً در حد یک خیال باقی مانده است.
برای اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
Medium.com
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).
دکتر کمالی بیش از 50 مقاله پژوهشی (h-index 13) در مجلات معتبر علمی به چاپ رسانده و در حال حاضر مدیر عامل انستیتو سلامت مغز دانا است. بعلاوه به عنوان پژوهشگر ارشد واحد مغز، شناخت و رفتار دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز مشغول فعالیت می باشد. می توانید پژوهش او را در Google Scholar دنبال کنید.
دکتر کمالی علاوه بر تخصص در زمینه علوم اعصاب، سال ها است که به عنوان مدیر اجرایی مجله علوم پزشکی پیشرفته و فناوری های کاربردی (JAMSAT) مشغول به فعالیت است. همچنین به عنوان دبیر اجرایی انجمن علوم اعصاب ایران شاخه فارس فعالیت می کند.