A 3D VIEW OF A PERSON’S CEREBRAL CORTEX
نوشته‌های مرتبط
توضیح تصویر: دیدی سه بعدی از پوسته‌ی مغزی یک فرد
رنگ هر ووکسل نشان دهنده‌ی هر دسته از واژه های منتخب است. مثلا، سبزها بیشتر نشان دهنده مفاهیم بصری و لامسه‌ای است در حالیکه ووکسل های قرمز بیشتر مفاهیم اجتماعی هستند. (الکساندر هاث)
کلر مالدارلی برگردان زهرا خلجی پیربلوطی
هر روز وقتی ما با دوستان، خانواده‌و همکارانمان صحبت می‌کنیم و از پادکست‌ها، فیلم‌ها و دیگر رسانه‌ها استفاده می‌کنیم بی وقفه به توپ واژگان بسته شده‌ایم. با این حال مغز ما توانایی این را دارد که معنای این کلمات را در کنار هم قرار می‌دهد و به این ترتیب ما را قادر می‌سازد تا در اغلب اوقات بدون هیچ انفصالی روز خود را با فهمیدن، به خاطر آوردن و در صورت لزوم پاسخ دادن به پایان برسانیم.
اما چه اتفاقی در مغز ما رخ می‌دهد که به ما اجازه می‌دهد که این جریان بی‌انتها را درک کنیم؟ گروهی از محققان تلاش کردند تا نقشه‌ای را از مغز تهیه کنند که نمایانگر معنای زبان گفتاری به صورت کلمه به کلمه باشد.نتیجه کار آنها که در ژورنال طبیعت (Nature) منتشر شده است، نه تنها در نوع خود اولین فهرست راهنما یا «اطلس معنایی» را برای نشان دادن اینکه معنا چگونه در مغز دسته بندی شده است، ارائه می‌کند بلکه نشان می‌دهد که ما از قسمت های مختلفی در مغز استفاده می‌کنیم و بدین ترتیب آن باور که زبان به قسمت های معدودی از مغز محدود است و تنها شامل نیم کره چپ می‌شود را زیر سوال برده است.
معنای واژه یا معناشناسی به روی رابطه بین واژه‌ها و عبارات و معنای آن ها، یا دلالت مفهومی توجه می‌کند. واژه‌هایی مانند خریداری کردن، حراج، کالا، مغازه، کارت و بسته به طور مثال همگی در خود چیزی مشترک دارند – شما به مغازه می‌روید تا یک کالا را با کارت اعتباری خود خریداری کنید. برای این که معناشناسی مغز را بفهمیم، پیش تر از آن پژوهش‌هایی دیگری نیز انجام شده بود که از واژه های تکی یا عبارات استفاده کرده بودند تا کار خود را انجام دهند.
اما جک گلنت، یک دانشمند عصب‌شناس در دانشگاه برکلی و همکارانش از جمله سرگروه نویسندگان الکس هاث، می‌خواستند بدانند که مغز ما چه‌گونه یک داستان طبیعی‌تر و روایی را نقشه بندی می‌کند. آن ها از هفت شرکت کننده خواستند که به چند ساعت از برنامه The Moth Radio Hour گوش دهند که یک برنامه داستان سرایانه است. آن ها هر یک از اعضا را به یک دستگاه fMRI متصل کردند (این دستگاه ها تغییرات در جریان خون و حجم را که با فعالیت نورون‌ها در مغز ایجاد می‌شود، اندازه می‌گیرد) تا بتوانند دقیقا ببینند که چه ناحیه‌هایی از مغز در چه زمانی روشن می‌شوند.
بعد از این آنها متن های روایات را در کنار اسکن های fMRI قرار دادند تا اولا بفهمند که چه واژه‌هایی با ناحیه‌های مغز همخوانی دارند و دوما مدلی خلق کنند تا فعالیت های مغز را بر اساس واژه هایی که شخص شنیده است پیش بینی کند.
یک مدل تعاملی از چگونگی درک زبان
با در کنار هم گذاشتن اطلاعاتی از تمام هفت شرکت کننده و با کمک مدل آماری، پژوهشگران یک اطلس مغزی خلق کردند، یک مدل ۳بعدی از مغز که نشان می‌دهد مغز در یک زمان در میان تمام شرکت کننده ها روشن می‌شود. آن ها هم چنین یک مدل تعاملی نیز از اطلس خلق کردند. مدل تعاملی را می‌توانید از اینجا ببینید. (http://gallantlab.org/huth2016)
اسکن مغز
شرکت کننده ها به ساعت‌ها زبان گفتاری گوش کردند در حالیکه پژوهشگران با اسکنر های fMRI مغزهایشان را اسکن کردند. با استفاده از یک الگوریتم کامپیوتری اطلسی از واکنش های مغز به دسته بندی های مختلف خلق کردند.(الکساندر هاث)
این مدل درباره‌ی زبان به ما چه می‌گوید؟
محققان دریافتند که معنای واژه در پوسته‌ی مغزی پخش شده است، در ۱۰۰ ناحیه‌ی مختلف که در دو نیم کره گستردگی دارد. با نگاه کردن به اسکن تمام شرکت کننده‌ها به صورت کلی آنها به این نتیجه رسیدند که بعضی از قسمت‌های مغز به معانی واژه‌های مشخصی مربوط می‌شود. به طور مثال شنیدن گفتاری درباره مردم یک قسمت از مغز را فعال می‌کند، مکان ها یک قسمت و اعداد یک قسمت سوم را -که اصول نظم دهنده‌ای را از اینکه مغز چگونه اجزا مختلف زبان را اداره می‌کند،آشکار می‌سازد.
درحالیکه نتایج بسیار در سطح فردی مشابه بودند، این به آن معنا نیست که پژوهشگران یک اطلس حتمی برای زبان ساخته‌اند. اول این که این پژوهش فقط از هفت شرکت کننده استفاده کرده است، همه از یک ناحیه جهان و همه زبانوران زبان انگلیسی بوده‌اند. تنها از یک منبع درون داد استفاده کرده است: دنباله‌ای از داستان های روایی گفتاری سرگرم کننده. محققان مشتاق اند بدانند چیزهایی مانند تجربه، زبان مادری و فرهنگ چگونه نقشه را تغییر می‌دهد.
علاوه بر این به گفته‌ی گلنت این نقشه اگر شرایط مکانی یا زمانی عوض شود و یا شخص در شرایط ذهنی دیگری باشد ممکن است تغییر کند: اگر فرد به جای اینکه داستان را گوش دهد آن را بخواند و یا به جای اینکه یک داستان سرگرم کننده را بشنود، شرایطش با عجله درس خواندن برای یک امتحان باشد.
گلنت می‌گوید که این عوامل احتمالا نقشه را عوض کند و او در آینده قصد دارد متوجه شود که این تغییرات چگونه رخ می‌دهد.
این نقشه چه کمکی خواهد کرد؟
گلنت می‌گوید: بسیاری از بیماری ها و صدمات مغزی نواحی مغزی را تحت تاثیر قرار می‌دهند. این اطلس می‌تواند به عنوان مبنای ما برای چگونگیتغییرمغز بعد از یک آسیب مغزی تاثیرگذار به روی زبان قرار بگیرد، مانند سکته و یا این که مغز و نقشه‌‌های آن در بیماری های زبانی مانند خوانش‌پریشی یا بیماری‌های زبانی اجتماعی مانند اوتیسم متفاوت هستند یا نه.
گلنت می‌گوید که این پژوهش کمک می‌کند تا نه تنها اهمیت آناتومی مغز بلکه فیزیولوژی یا نقش پشت آناتومی نشان داده شود. «در علوم اعصاب ما درباره‌ی آناتومی مغز چیزهای زیادی می‌دانیم حتی کوچکترین سیناپس ها، اما چیزی که قصد داریم متوجه شویم نقش آن ها است.» به گفته‌ی او ترکیب این دو کلید درک واقعی مغز است.
با پژوهش های بیشتر این ایده می‌تواند یه عنوان یک مکانیزم رمزگشایی استفاده شود: یک نقشه fMRI داده‌‌ای که می‌تواند مشخص کند یک فرد چه واژه‌هایی را می‌خواند، می‌شوند یا به آن فکر می‌کند که می‌تواند به افرادی با بیماری های ALS اجازه دهد تا بهتر ارتباط برقرار کنند.
منبع: از مجله Popular Science
http://www.popsci.com/science/article/2010-01/mind-readers
