دانشمندان نشان دادند که وقتی فکر می‌کنیم چه اتفاقی در مغزمان می‌افتد

فکرکردن چه شکلی است؟ افکار را می‌توانیم سیگنال‌هایی مشترک بین میلیاردها نورون در مغز تعریف کنیم. مواد شیمیایی بسیار زیادی در این فرایند دخیل هستند اما درنهایت همه‌چیز به فعالیت الکتریکی ختم می‌شود. ما می‌توانیم این فعالیت را اندازه‌گیری، حتی تماشا کنیم.

Precision Neuroscience شرکتی است که دقیقاً همین هدف را دنبال می‌کند. دانشمندان این مجموعه می‌خواهند بدانند فکرکردن چه شکلی است. فهم این موضوع به آن‌ها امکان می‌دهد تا بتوانند رابط‌های مغز-کامپیوتر بسازند. این فناوری روزی به افراد معلول کمک خواهد کرد تا کامپیوترها را کنترل کنند و مشاغلی مانند بقیه انسان‌ها داشته باشند.

دانشمندان Precision Neuroscience آرایه الکترودی نازک و منعطفی توسعه داده‌اند که از طریق شکافی کوچک زیر جمجمه قرار می‌گیرد. پس از نصب این وسیله، دانشمندان می‌توانند سیگنال‌های پرسروصدای نورون‌های فرد را جمع‌آوری کنند.

تا الان ۱۷ نفر این الکترودها را در مغز خود گذاشته‌اند. دانشمندان توانسته‌اند از همین روش بفهمند آن‌ها چگونه به افکار خود شکل می‌دهند، حتی از آن فیلم هم گرفته‌اند.

رابط‌های مغز-کامپیوتر

الکترودهای مغزی چیز جدیدی نیستند و مدت‌هاست برای درمان اختلال‌هایی مانند بیماری پارکینسون و برخی موارد شدید صرع استفاده می‌شوند. در این بیماری‌ها، الکترودها در اعماق مغز قرار می‌گیرند تا به نواحی درگیر بیماری دسترسی داشته باشند.

رابط مغز-ماشین جدیدتر است. در 20 سال گذشته، عصب‌شناسان و مهندسان فناوری‌هایی را توسعه داده‌اند که به آن‌ها امکان می‌دهد فعالیت‌های مغز را بشنوند و از داده‌های آن برای کنترل کامپیوترها و اندام‌های مصنوعی استفاده کنند.

این فناوری هنوز فراگیر نشده و در دسترس همه نیست. کسانی مانند دانشمندان Precision Neuroscience درحال توسعه دستگاه‌هایی کارآمدتر، غیرتهاجمی‌تر و کاربردی‌تر هستند. دستگاه دانشمندان Precision Neuroscience شامل ۱۰۲۴ الکترود ریز است که روی یک نواری نقره با ضخامت ۲۰ میکرون (تقریباً یک‌سوم ضخامت مژه‌های انسان) قرار گرفته‌اند.

ازآن‌جاکه الکترودها زیر جمجمه و روی مغز قرار می‌گیرند، سازندگانش می‌گویند هیچ آسیبی به مغز نمی‌رسانند.

انرژی این دستگاه را یک باتری قابل‌شارژ که زیر پوست سینه کاشته شده، تأمین می‌کند. داده‌ها نیز به‌صورت بی‌سیم از آن نقطه به کامپیوتری بیرون از بدن منتقل می‌شوند.

فکرکردن چه شکلی است؟

دانشمندان توانستند با استفاده از این آرایه الکترودی فکرکردن انسان را ضبط کنند. در یک مورد، آن‌ها الکترود را در جمجمه انسانی قرار دادند که تحت عمل جراحی مغز بود. پزشکان او را در این عمل بیدار نگه داشتند تا مطمئن شوند هیچ ناحیه حیاتی‌ای در مغز آسیب نمی‌بیند. هم‌زمان، الکترودها سیگنال‌های نورون‌های او را جمع‌آوری می‌کردند.

فعالیت مغز چنین شکلی داشت:

این را می‌توانیم نمایش فیزیکی تفکر بدانیم. در این ویدیو، الگوی فعالیت الکتریکی ذهن بیمار هنگام بیان اعداد قابل‌مشاهده است. هر نقطه ولتاژی است که یک الکترود حس کرده. آرایه الکترودها بالای ناحیه‌ای مربوط به گفتار در مغز قرار داشتند.

رنگ‌های قرمز و نارنجی ولتاژهای بالاتر ورنگ‌های آبی و بنفش ولتاژهای پایین‌تر را نشان می‌دهند. این ویدیو ۲۰ بار آهسته شده است؛ فرایند واقعی بسیار سریع‌تر از آن است که چشم انسان بتواند تشخیص دهد.

این فناوری این فرصت را در اختیار عصب‌شناسان قرار می‌دهد که هنگام صحبت، یا هنگام آماده‌شدن برای صحبت، اتفاقات درون مغز را به‌صورت تصویری نمایش دهند. وقایع درون مغز پیش‌ از آنکه فرد صحبت کند، قصد او را برای صحبت‌کردن آشکار می‌کنند.

این فناوری در آینده با تفسیر چنین سیگنال‌هایی این امکان را به افراد معلول می‌دهد که با دیگران یا دستگاه‌ها ارتباط برقرار کنند. درحال‌حاضر، سازمان غذا و داروی آمریکا مجوز این دستگاه را فقط برای افرادی که تحت جراحی مغز قرار می‌گیرند، صادر کرده است.