خبرهایی از تکنولوژی و مغز

 

پروفسور "کوین وارویک" قصد داره تا سال ۲۰۱۵ یه چیپ کامپیوتری  در مغزش کار بذاره و از اون طریق به اینترنت وصل بشه و یا با کسانی که مثل او از این چیپ ها دارند از طریق فکری ارتباط برقرار کنه.

این پروفسور که رییس دپارتمان سایبرنتیک دانشگاه ریدینگ انگلیسه قبلا هم دو بار چیپ در بدنش جاسازی کرده یه بار سال ۹۸و بار دیگه سال ۲۰۰۰  در بازوش تا به عنوان اولین سایبرگ در جهان شناخته بشه(سایبرگ موجوداتی هستند که از ترکیب بافتهای زنده و و الکترونیکی بوجود اومده اند).

بار اول چیپ جاسازی شده اجازه میداد حرکاتش توسط یک کامپیوتر در داخل دپارتمان مونیتور بشه. دفعه بعد به ادعای خودش سیستم عصبیش رو به کامپیوتر وصل میکرده.

چند سال پیش که پدر و مادری از وی خواستند تا چیپ نوع اول را در دست دختر یازده ساله شون کار بذاره تا از ربوده شدنش جلوگیری کنند با اعتراضات زیادی از طرف مذهبیون افراطی و یا طرفداران حقوق بشر مواجه شد. اما به عقیده او کاربرد این گونه تجهیزات بسیار مفیده: دسترسی به اینترنت با فکر، ارتباط با دیگران بدون استفاده از صوت یا زبان، پاییدن شاخص های سلامتی مثل وزن، کمک به بیماران پارکینسون(بیماری فراموشی)، اضافه کردن حواس جدید(مثل حس ششم)

 

دانشمندان دانشگاه DUKE تونسته اند به یه میمون یاد بدن چجوری یه بازوی روبوتیکی رو تنها با فرستادن سیگنالهای مغزی کنترل کنه. این دانشمندان اول به میمون یاد دادن چجوری با joystick بازوی ربات رو کنترل کنه تا از روی اون الگوی سیگنال های مغزی رو شناسایی کنن.  ر مرحله بعد این joystick حذف شده و میمون صرفا با اراده کردن تونسته بازو رو حرکت بده. این جور کارها به درد معلولین حرکتی میخوره که مغزشون سالمه اما سلولهای بافت های بدنشون قادر به فعالیت نیست یا اون عضو بدنشون قطع شده. اونها از این طریق میتونن یه عضو مصنوعی رو کنترل کنند.

 

جان شاپن(John Chapin)  دانشمند علوم عصبی دانشگاه ایالتی نیویورک(SUNY) تونسته با استفاده از گیرنده های بی سیم و الکترودهای کار گذاشته شده تو مغز یه موش، حرکات اون رو کنترل کنه و بهش دستور بده تا در مسیر دلخواه اون حرکت کنه.
این پروژه قسمتی از یه پروژه بزرگتر برای ساخت اندام مصنوعیه که سیگنال های دستور رو مستقیماً از مغز دریافت میکنند، دستورات مغزی رو ازش استخراج میکنند و کار اراده شده توسط مغز رو انجام میدن. مثل دست مصنوعی که به مچ، آرنج یا کتف دست معلول متصل میشه و به محض اراده فرد معلول، دست مصنوعی حرکت دلخواه اون رو تشخیص میده و انجامش میده.
قسمت پیچیده این کار استخراج دستور از سیگنال های ارسالی از مغز و یا برعکس تبدیل و فرستادن اطلاعات سنسوری از اندام مصنوعی به مغزه؛ به گونه ای که مغز ندونه این سیگنال از یه اندام واقعی اومده یا مصنوعی. این کار در حقیقت همون رویای علم سایبرنتیکه که چندین سال پیش نوربرت وینر پایه گذار این علم و یکی از خدایان علم کنترل پایه های تئوریک اون رو مطرح کرده.
در گام اول شاپن و همکاراش الکترودهایی رو در مغز موش کار گذاشتند تا ببینند اون تا چه حد خوب میتونه مشاهدات دروغین(شبیه سازی شده با سیگنال های الکتریکی) رو درک کنه و به اون پاسخ بده. این موجود دوگانه که ترکیب ارگانی-الکترونیکی هستش روبورَت(roborat) نامیده میشه و میتونه از برخی لحاظ موفق تر و کاراتر از رباتهای عادی باشه.
فرض کنین میخواین یه سیستم کوچیک رباتیکی رو در یه ساختمون خراب شده بر اثر زلزله برای پیدا کردن مصدومین زنده راهنمایی کنین. این کار به دلیل به هم ریخته بودن محیط و دست اندازهای غیر قابل پیش بینی و بلندیهایی که ربات نمیتونه از اون بالا بره خیلی سخته. اما این موش میتونه یه دوربین بی سیم با خودش حمل کنه و شما از بیرون از ساختمون، از راه دور، اون رو به نقطه دلخواه راهبری کنین.

این الکترودها قادر هستن از فاصله حداکثر 500 متری یه موش آموزش دیده رو به سمت چپ، راست یا جلو هدایت کنند. این سه تا الکترود تو سه نقطه مغز کار گذاشته شدن: اولی تو قسمت میانیِ جلو مغز که سیگنال های اون احساس دلچسبی در موش ایجاد میکنه و مثل یه عامل تقویتی برای تشویق موش محسوب میشه. دومی و سومی هم در قسمت راست و چپ لایه somatosensory یعنی قسمتی که سیگنال های رسیده از حس لامسه رو پردازش میکنه کار گذاشته شده. این دو الکترود اخیر دقیقا در ناحیه ای هستن که سیگنال های رسیده از سبیل موش رو هندل میکنه.این موشها بعداً آموزش داده میشن تا وقتی سلولهای مغزی مربوط به سبیل راستشون تحریک میشه به راست بپیچن یا برعکس. همچنین وقتی اون سیگنال لذت بخش به مرکز مغز فرستاده میشه به جلو حرکت کنن. این آموزش بر اساس یادگیری تقویتی انجام میشه و هر وقت که موش کار صحیح و دلخواه مربی رو انجام میده بعدش سیگنال لذت بخش رو هم به عنوان پاداش دریافت میکنه. این امر به مرور زمان باعث شرطی شدن موش به سیگنال ها میشه و اونا یاد میگیرن حرکات دلخواه مربی رو به امید دریافت پاداش اجرا کنن.
در آموزش های بعدی چک کردن ببینن میشه با ایجاد صداهای بلند یا گذاشتن خوراکیهایی مثل پنیر سر راه موش حواسش رو پرت کنند یا نه. اما دیدن اگه اون سیگنال لذت بخش به اندازه کافی قوی باشه موشها دستور ارسالی رو به خوبی انجام میدن.

حالا تصور کنین ببینین چجوری میتونین بفهمین این صحنه ای که الان دارین با چشمتون میبینین واقعیه یا اصلا شما خدای نکرده کورین و یکی اومده سیگنال های چشم رو شبیه سازی کرده و به مغز شما فرستاده. و دیگه اینکه فرض کنین بتونین سیگنال فرستاده شده از چشمتون رو شبیه سازی کنین بعد بیاین بفرستین به مغز من!