اختراعی جدید می‌تواند با دریافت مستقیم تصاویر از مغز در طول خواب، رویا را نمایش دهد.

گروهی از دانشمندان ژاپنی ابزاری را ابداع کرده‌اند که با پردازش و تصویربرداری از فکرها و رویاهایی که در سر انسان می‌گذرد، آنها را همزمان با مغز بر صفحه نمایش کامپیوتر نمایان می‌کند. در این ابزار که جدیدترین تلاش در خواندن ذهن بشر است، نرم‌افزاری طراحی شده که از  تصویربرداری ام‌آر‌آی برای بازسازی تصورات ذهن  بهره می‌گیرد.

گرچه موفقیت این محققان تا کنون محدود به خلق فناوری بازتولید تصورات ذهن در قالب تصاویر بسیار ساده است، ولی همین تصاویر ساده مسیر رمزگشایی از رویاهای بشر و دیگر فرایند های مغز را هموار می‌سازد.

سخنگوی مجموعه آزمایشگاه‌های علوم محاسباتی اعصاب، ATR در این مورد می‌گوید: «اولین بار در جهان است که امکان تصویر کردن آنچه افراد مستقیما از فعالیت مغز می‌بینند، تحقق یافته است. با بهره گیری از این فناوری، شاید بتوان تصاویر ذهنی افراد را ضبط کرد و نمایش داد.»

این گروه از دانشمندان تحت هدایت یوکیاسو کامی‌تانی به بررسی فرآیند تشخیص تصویر در شبکیه چشم انسان پرداختند. وقتی انسان به چیزی نگاه می‌کند، شبکیه تصویر را تشخیص می‌دهد و سپس آن را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌کند تا به قشر بصری مغز ارسال شود. این تحقیق این گونه انجام شده است که دانشمندان عکس‌هایی را در قالب شبکه‌ای 10 در 10 و متشکل از مربع‌های سیاه و سفید به افراد نشان می‌دهند و در این حین مغز آنها را اسکن می‌کنند. الگوهای موجود در فعالیت مغز که مربوط به پیکسل‌های معین است، توسط نرم‌افزاری آشکار می‌شود و بدین‌ترتیب، الگویی از نشانه فعالیت مغز برای هر پیکسل ثبت می‌شود. سپس فرد مورد آزمایش در اسکنر می‌نشیند و به وی الگوهای جدید نشان داده می‌شود. نرم‌افزاری دیگر، آنها را با لیست بدست آمده در مرحله قبل تطبیق می‌دهد تا پیکسل‌ها را بر یک شبکه 10 در 10 بازسازی کند.

تصاویر بدست آمده بسیار خام و اولیه است. در قسمتی از این پژوهش محققان برای سنجش فعالیت مغز، به افراد مورد آزمایش 6 حرف کلمه neuron را نشان دادند، که متعاقب آن حروف بر صفحه نمایش کامپیوتر بازسازی شد. با وجود ضعف در کیفیت تصاویر، حروف قابل تشخیص است.

از زمانی که زیگموند فروید، روانشناس شهیر، کتاب «تعبیر رویا» را یک قرن پیش منتشر کرد تا امروز،  رمزگشایی از اسرار خواب انسان عرصه فعالیت‌های بی‌شمار دانشمندان بوده است. شاید جالب باشد که بدانید حتی حیوانات نیز خواب می‌بینند. بیشتر دانشمندان بر این نکته توافق دارند که دیدن رویا در مرحله‌ای از خواب موسوم به «حرکت‌های سریع چشم» یا REM رخ می‌دهد. برخی پژوهشگران بر این عقیده‌اند که رویای افراد پیرامون امور و احساسات است و آن‌چه در رویاها می‌گذرد، لزوما نباید ارتباطی با یکدیگر داشته باشند. تحقیقات جدید، نشان می‌دهد رویدادهای هفته اخیر بر رویاهای انسان تاثیر ویژه‌ای دارد و حتی در مقایسه با آسیب‌های روحی دوران کودکی تاثیری بیشتر دارند.

نیوساینتیست / ترجمه: علیرضا نورایی

بهنوش خرم‌روز: مرد درون قلابی که به کابلی بالای یک ساختمان هشت طبقه آویزان است، طوری قرار گرفته که پشتش به زمین است و تنها می‌تواند چهره فردی را ببیند که جرثقیل را کنترل می‌کند، این جرثقیل قرار است او را به بالای ساختمان برساند، اما ناگهان کابل رها می‌شود و مرد به سمت بتون‌های پایین ساختمان سقوط می‌کند.

وحشت وجودش را می‌گیرد، ‌اما قرار بوده که با ترسش از مرگ مبارزه کند، ‌به مچ‌بندش خیره می‌شود و درون تور نجات می‌افتد. گروهی از دانشمندان طی هفته‌های بعد تاثیر این اتفاق را بررسی خواهند کرد.

وقتی به اتفاق‌های ترسناک زندگی‌مان فکر می‌کنیم،‌ به نظر می‌رسد که خیلی کند بوده‌اند. دیوید ایگلمن از دانشکده پزشکی بیلور در تگزاس که رهبری گروه عصب‌شناسانی ترتیب‌دهنده این آزمایش‌ها را برعهده دارد، می‌خواهد بداند که در این شرایط، آیا واقعا ساعت مغز سرعت می‌گیرد یا این که این حرکت‌های کند محصول حافظه ماست. تجربه ما از زمان یکی از معماهایی است که ما تازگی به دنبال آن کشف آن رفته‌ایم.

به گزارش نیوساینتیست، این دانشمندان می‌خواهند با فهم مکانیسم ساعت مغز، راه‌هایی برای بازتنظیم ثانیه‌شمار آن پیدا کنند. شاید این کار سرعت ذهنی و زمان واکنش ما را ارتقا دهد. همچنین چون زمان نقش مهمی در ادراک ما از رابطه علیت دارد،‌ یک ساعت درونی نادرست می‌تواند توهمات افراد مبتلا به اسکیزوفرنیا را توضیح دهد.

اما اول باید فهمید که درک ما از جهان پیوسته است یا این که مجموعه‌ای از تصاویر گسسته است که مانند فریم‌های یک فیلم به دنبال هم می‌آیند. بدین ترتیب می‌توان فهمید که یک مغز سالم، چه طور رویدادهای بی‌شماری را که به حواسش می‌رسند، به دنبال هم قرار می‌دهد و چگونه تغییری در این روند،‌ می‌تواند ادراک ما از زمان را عوض کند.

مرور گذشته
یکی از اولین شواهدی که نظریه ادراک جهان به صورت فریم‌های مجزا را مطرح می‌کند،‌ خطای دیداری چرخ است. اگر هنگامی که چرخ رو به جلو می‌چرخد به آن نگاه کنیم،‌ در حال حرکت کند و یا حتی حرکت به سمت عقب به نظر می‌آید. این خطا اولین بار با برگرداندن فیلم‌های قدیمی مورد توجه قرار گرفت که اگر با سرعت مناسب برگردانده می‌شد،‌ به نظر می‌رسید که هر پره چرخ در فریم‌های متوالی قدری عقب‌تر از دیگری است؛ در حالی که در حقیقت به سمت جلو می‌رفت.

ون‌رولر، عصب‌شناس فرانسوی در سال 2006/ 1385 با تکرار این آزمایش پی برد که تمامی شرکت‌کنندگان،‌ وقتی چرخ در سرعت‌های خاصی بچرخد،‌ جهت چرخش را نادرست تشخیص می‌دهند. به نظر وی، پیوستگی ادراک تنها یک توهم است. این آزمایش حتی یک عدد هم برای فریم‌های دیداری ما تعیین کرده: حدود 13 فریم در ثانیه. بررسی‌های وی از مغز شرکت‌کنندگان با الکتروانسفالوگرام، ریتم خاصی با فرکانس مناسب در لوب تحتانی آهیانه راست نشان می‌دهد که مسئول ادراک دیداری ما از مکان است. وی برای آزمودن این نظریه از شبیه‌سازی مغناطیسی درون جمجمه‌ای برای دست‌کاری فعالیت‌های قسمت‌های خاصی از مغز و در نتیجه امواج معمول لوب آهیانه افراد استفاده کرد و با بازداری نمونه‌برداری دوره‌ای فریم‌های دیداری، خطای دید چرخ را 30 درصد کاهش داد.

با این حال، ‌هنوز هم تا اثبات نظریه ادراک گسسته خیلی مانده است. وقتی به افراد یک جفت الگو با قدری انطباق را به طور همزمان نشان دهیم، آن‌ها اغلب یکی را مستقل از دیگری به صورت معکوس می‌بینند،‌ یعنی به قول ایگلمن، اگر این تئوری درست بود، همه چیزهای همزمان معکوس می‌شدند. با این حال ون‌رولن معتقد است که مغز موضوعات مختلف را،‌ حتی اگر بر هم منطبق شوند،‌ جداگانه پردازش می‌کند و فریم‌های دو الگوی در حال حرکت در طیف‌های خاصی می‌توانند به طور مستقل از هم، تولید خطای دیداری نمایند.

یعنی مغز یک حلقه فیلم ندارد،‌ بلکه حلقه‌های زیادی هستند که موضوعات مختلف را ثبت می‌کنند،‌ یعنی نه تنها حرکت،‌ بلکه صدا و شناسایی اشیا و مانند آن هم به همین نحو پردازش می‌شوند. در این راستا ون‌رولن عملکرد عصبی دیگری به نام آشکارسازی درخشندگی نزدیک به آستانه را مورد آزمایش قرار داد. وی افراد را در برابر نورهایی قرار می‌داد که به سختی دیده می‌شدند، ‌دیده شدن آن‌ها بستگی به فاز موج دیگری در جلوی مغز داشت که در هر ثانیه 7 بار بالا و پایین می‌رفت. وقتی موج پایین بود،‌ احتمال دیده شدن نور بالا می‌رفت و زمانی که بالا بود نور دیده نمی‌شد. یعنی ادراک ما دوره‌های روشن و خاموشی دارد و توجه ما از میان این فریم‌ها اطلاعات کسب می‌کند.

عصب‌شناس دیگری به نام ارنست پوپل معتقد است تمام این فریم‌های مجزایی که از حواس می‌آیند، ‌در جریان پردازشی بالاتری دسته‌بندی می‌شوند که وی آن‌ها را بلوک‌های سازنده هشیاری می‌خواند و ادراک ما از زمان بر پایه آن‌ها قرار می‌گیرد. به گفته وی اگر دو رویداد در یک بلوک سازنده هشیاری قرار بگیرند،‌ آن دو رویداد را همزمان ادراک می‌کنیم و اگر رویدادها در بلوک‌های متوالی قرار بگیرند آن‌ها را به دنبال هم ادراک می‌کنیم. یک فاصله زمانی 30 تا 50 میلی‌ثانیه‌ای لازم است تا این اطلاعات تقسیم‌شده در سیستم عصبی، همگی یکجا جمع شوند،‌ به همین دلیل ادراک نمی‌تواند پیوسته باشد.

بخش‌های زمانی
فهم ادراک زمان برای برخی بیماری‌ها از جمله اسکیزوفرنیا، که به نظر می‌رسد ناشی از ناتوانی در نظم‌دهی به اطلاعات قسمت‌های مختلف مغز است، کمک می‌کند.

اما مسئله فقط پیوستگی یا گسستگی ادارک نیست. سرعت گذشت زمان در موقعیت‌های مختلف هم معمای مهمی برای عصب‌شناسان است. دو توضیح متفاوت وجود دارد که بیان می‌دارد این پدیده می‌تواند ناشی از حافظه باشد یا این که عملکرد مغز تحت استرس تقویت می‌شود و باعث می‌شود رویدادهای بیرونی کندتر از حالت عادی به نظر برسند. برای آزمودن این مسئله،‌ ایگلمن آزمایشی ترتیب داد که روی یک ال.ای.دی مچی، دو عدد معکوس یکدیگر‌ با فاصله 20 ثانیه پدیدار می‌شدند. اگر تحت استرس،‌ ساعت مغز کندتر کار می‌کرد، این دو عدد تشخیص داده می‌شدند‌ وگرنه 20 ثانیه برای تشخیص مجزای اعداد، زمان بسیار کمی است. اما نتایج نشان داد که وقتی فرد به درون تور نجات سقوط می‌کرد،‌ چنان که انتظار می‌رفت زمان افتادنش را بیشتر از واقع تخمین می‌زد، ‌ولی دو عدد روی ال.ای.دی را ندیده بود. یعنی ادراک آن‌ها از زمان در واقعیت تغییر نکرده بود.

بنابراین ایگلمن پیشنهاد می‌کند که طولانی شدن زمان در ترس و هیجان،‌ یک حقه حافظه است. در این شرایط نورون‌های بیشتری درگیر می‌شوند و حواس با جزییات بیشتری،‌ رویداد را ثبت می‌نمایند. وقتی آن رویداد را مرور می‌کنیم،‌ جزییات زیادی در ذهنمان هست که انتظار داریم برای ثبت آن‌ها زمان زیادی صرف شده باشد،‌ به همین دلیل خیال می‌کنیم که زمان طولانی‌تری گذشته است.

با این که تئوری ایگلمن بسیاری از خطاهای حسی از این دست را توضیح می‌دهد، ‌اما اثبات نمی‌کند که در موقعیت‌های خاصی ساعت درونی مغز در حقیقت کندتر یا تندتر کار نمی‌کند.

مثال فردی با نام ب.و را در نظر می‌گیریم که روزی سوار اتومبیل خود احساس کرد که درختان دو طرف جاده با شتابی حرکت می‌کنند که انگار با سرعت 300 کیلومتر بر ساعت می‌راند، ‌سرعت را کم کرد اما تفاوتی ندید و وحشت‌زده اتومبیل را متوقف کرد. اما ماجرا چه بود؟ وی شروع کرده بود به آهسته حرف زدن و راه رفتن و وقتی پزشکش از او خواست 60 ثانیه را بشمارد این کار را در 280 ثانیه انجام داد و در نهایت مشخص شد وی توموری در قشر پیشانی مغزش دارد. چنین پدیده‌ای و حتی برعکس آن یعنی دیدن دنیا به صورت آهسته،‌ در افرادی با چنین آسیب مغزی نادر نیست.

سرعت بخشیدن به مغز
جان وردن، روان‌شناس تجربی دانشگاه کیل بریتانیا،‌ در آزمایشی به افراد 10 ثانیه نور یا صدای کوتاه‌مدت(حدود 5 ثانیه ) ارائه می‌کرد و از آن‌ها می‌خواست که طول آن را تخمین بزنند. وقتی قبل از ارائه محرک در سکوت بودند، ‌اغلب زمان آن را 10 ثانیه طولانی‌تر ادراک کرده بودند. اما این نتیجه هم می‌تواند ناشی از حافظه باشد.

دانشجوی سابق وردن، لوک جونز در دانشگاه منچستر تصمیم گرفت میزان پردازش ذهنی افراد شرکت‌کننده در این آزمایش را در طول اجرا ارزیابی کند. وی بررسی کرد که این افراد پس از مواجهه با محرک با چه سرعتی این سه تکلیف را انجام می‌دادند: محاسبات پایه، به خاطرسپاری کلمات یا فشار دادن یک کلید خاص روی صفحه‌کلید رایانه.

نتایج نشان داد که بعد از مواجهه با محرک‌ها عملکرد افراد در هر سه تکلیف 10 تا 20 ثانیه ارتقا یافته بود، انگار که نورون‌ها مجبور شده بودند سریع‌تر پیام خود را ارسال کنند. وردن می‌گوید: «پردازش اطلاعات مغزی در زمان ذهنی اتفاق می‌افتد،‌ به نظر می‌رسد که اگر این زمان ذهنی را تسریع کنید، زمان بیشتری برای پردازش دارید».

یک تغییر 10 درصدی می‌تواند در زندگی واقعی تغییرات بزرگی ایجاد کند،‌ گوش کردن به چنین محرک‌هایی با گوشی، ‌می‌تواند سرعت عکس‌العمل توپ‌زن‌های کریکت یا بیس‌بال را افزایش دهد. البته احتمالا این روش را در ورزش ممنوع می‌کنند، ‌اما گروه‌های دیگری مانند دانش‌آموزان می‌توانند از این طریق کار بیشتری را در زمان کم‌تری انجام دهند.

اما ایگلمن نگران این است که اثر این محرک‌ها تنها چیزی شبیه به اثر یک فنجان قهوه باشد،‌ چیزی مثل اثر موزارت که هیچ ارتباطی با ادراک زمان نداشته باشد. اثر موزارت به تاثیر برانگیختگی ناشی از گوش دادن به موسیقی کلاسیک بر عملکرد دانش‌آموزان در امتحان گفته می‌شد که یافته‌های بعدی نشان دادند تقریبا هر محرک صوتی بیرونی مثل صدای ترافیک یا سخنرانی چنین برانگیختگی را ایجاد می‌کند.

اما وردن شک دارد که مشاهداتش تنها حاکی از برانگیختگی باشند؛ نویز سفید چنین تاثیری ندارد. به علاوه مطالعات آن‌ها تغییری در ضربان قلب، ‌رسانایی پوست و تنش ماهیچه‌ای که اغلب در حالت برانگیختگی دیده می‌شود، نشان نداد. اما در غیر این صورت محرک‌های صوتی چه‌طور روی سرعت پردازش اطلاعات و زمان تاثیر می‌گذارد؟ طبق یافته‌های عصب‌شناسی به نام ادوارد لارج، صداهای ریتمیک امواج گامای مغزی را به دنبال دارند. ممکن است این صداها انواع دیگری از امواج مغزی را هم به راه بیاندازند،‌ شاید امواجی که با فریم‌های مجزا در ادراک‌هایمان در ارتباطند.

به اعتقاد ون‌رولن و جونز، شاید جواب این است که وقتی نوسان‌های سریع‌تری دارید، فریم‌های بیشتری در ثانیه خواهید داشت،‌ بنابراین می‌توانید در تکلیف‌های خاص شناختی بهتر عمل کنید و وجود فریم‌های بیشتر،‌ باعث می‌شود که زمان طولانی‌تر به نظر بیاید. اگر این فرضیه درست باشد،‌ محرک‌های صوتی ریتمیک طیف فریم‌برداری مغز را از نو تنظیم می‌کند. امکان فریبنده‌ای به نظر می‌رسد،‌ در زندگی امروز چه کسی از داشتن زمان بیشتر بدش می‌آید؟

منبع :   http://www.khabaronline.ir/news-24265.aspx