بشر طی چند هزار سال گذشته شروع به توسعه سیستمهای خواندن و نوشتن در مغز کرده است. توانایی خواندن، ما را از سایر گونه های جانوری جدا می کند، اما چند هزار سال، تنها یک بازه زمانی خیلی کوتاه است تا مغز ما بتواند نواحی جدیدی را ایجاد کند که به طور خاص به خواندن اختصاص داده شده باشد.
برای پاسخ به پیشرفت این مهارت، برخی دانشمندان فرضیه ای دارند که بیان می کند بخش هایی از مغز که در اصل برای اهداف دیگر تکامل یافته اند، جهت مهارت خواندن “بازیابی” شده اند. به عنوان مثال، آنها نشان می دهند که بخشی از سیستم پردازش تصویر در مغز که برای تشخیص تخصصی اشیاء است، برای یک جزء اصلی خواندن به نام پردازش ارتوگرافیک orthographic – توانایی تشخیص حروف نوشتاری و کلمات – بازیابی شده است.
یک مطالعه جدید از دانشمندان علوم اعصاب در MIT، شواهدی برای این فرضیه را ارائه می دهد. این یافته ها حاکی از آن است که حتی در پریمات های غیر انسانی، که نمی دانند چگونه بخوانند، بخشی از مغز به نام قشر اینفروتمپورال، قادر به انجام کارهایی از قبیل تمایز کلمات بدون معنی، یا تشخیص حروف خاص از یک کلمه است.
رئیس گروه مغز و علوم شناختی MIT: “این کار باعث شده ما درک بهتری از ارتباط بالقوه بین مکانیسم های عصبی پردازش بصری و یک رفتار مهم اولیه – یعنی “خواندن” انسان، داشته باشیم .”
تشخیص کلمه
خواندن، فرایندی پیچیده است که نیاز به شناخت کلمات، اختصاص دادن معنی به آن کلمات و ارتباط کلمات با صدای مربوط به آنها دارد. اعتقاد بر این است که این عملکردها در نقاط مختلف مغز انسان پخش می شوند.
مطالعات تصویربرداری (fMRI) منطقه ای از مغز را شناسایی کرده اند که هنگام پردازش یک کلمه نوشتاری توسط مغز، روشن می شود. این ناحیه در مرحله ارتوگرافی درگیر است: کلمات را از عبارات ناموزون یا از حروف ناشناخته متمایز می کند. این ناحیه، بخشی از قشر بینایی می باشد که وظیفه شناسایی اشیاء را نیز بر عهده دارد.
پس از آنکه روانشناسان شناختی در فرانسه در مطالعه ای در سال 2012 گزارش دادند، بابون ها می توانند بیاموزند که کلمات معنی دار را از کلمات بدون معنی متمایز کنند، مکانیسم های عصبی شناخت کلمات، بسیار مورد توجه قرار گرفت.
با استفاده از fMRI، محققان پیشتر دریافته اند، قسمت هایی از قشر مغز که به اشیاء و تشخیص چهره پاسخ می دهند، برای تشخیص کلمات نوشتاری، هنگام یادگیری خواندن کلمات بسیار تخصصی می شوند.
“با این حال، با توجه به محدودیت های روش های تصویربرداری انسانی، توصیف این نمایش ها در وضوح نورون های فردی چالش برانگیز است. “این یافته ها برای ما می تواند بسیار الهام بخش باشد، از این رو که از خود بپرسیم “آیا پستانداران غیر انسانی می توانند فرصتی منحصر به فرد برای بررسی مکانیسم های عصبی اساسی پردازش ارتوگرافی فراهم کنند.”
محققان فرض کردند که اگر بخش هایی ابتدایی از مغز مستعد پردازش متن باشند، ممکن است بتوانند الگوهایی را بیان کنند که در فعالیت های عصبی پریمات های غیر انسانی نیز وجود داشته باشد.
محققان داده های عصبی را در یک مدل رایانه ای ساده به نام طبقه بندی کننده خطی تغذیه کردند. این مدل می آموزد که ورودی های هر یک از 500 ناحیه عصبی مورد مطالعه را برای پیش بینی عبارت هایی که الگوی فعالیت را تحریک می کنند، مورد استفاده قرار دهد.
با استفاده از آن داده های عصبی، مدل قادر به پیش بینی دقیق برای بسیاری از کارهای ارتوگرافی، از جمله تمایز کلمات از غیر واژگان و تعیین حروف خاصی در یک سری کلمات. این مدل در تفکیک کلمات از غیر واژگان حدود 70 درصد دقیق بود، که بسیار شبیه به میزان گزارش شده در مطالعه 2012 با بابون ها است. علاوه بر این، الگوهای خطاهای ایجاد شده توسط مدل، شبیه به مواردی است که توسط حیوانات ایجاد شده است.
بازیابی عصبی
این یافته ها حاکی از آن است که قسمتی از قشر مغز به ویژه قسمت های مربوط به مهارت هایی که برای خواندن مورد نیاز هستند، می توانند مجدداً مورد استفاده قرار گیرند، این فرضیه را پشتیبانی می کند که برخی از مکانیسم های خواندن بر اساس مکانیسم های بسیار تکامل یافته برای تشخیص اشیاء ایجاد شده اند.
برای اطلاعات بیشتر به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
MIT NEWS
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.