دانشمندان نشان داده اند که وقتی فکر می کنیم در مغز ما چه اتفاقی می افتد

تفکر چگونه است؟ افکار را می توان به عنوان سیگنال های مشترک بین میلیاردها نورون در مغز تعریف کرد. مواد شیمیایی زیادی در این فرآیند دخیل هستند، اما در نهایت همه اینها به فعالیت الکتریکی خلاصه می شود. ما می توانیم این فعالیت را اندازه گیری و حتی تماشا کنیم.

Precision Neuroscience شرکتی است که دقیقاً برای رسیدن به این هدف تلاش می کند. دانشمندان آن می خواهند بدانند که فکر کردن چگونه است. درک این موضوع آنها را قادر می سازد تا رابط های مغز و کامپیوتر بسازند. این فناوری روزی به افراد دارای معلولیت کمک می کند تا کامپیوترها را کنترل کنند و مانند سایر افراد شغلی پیدا کنند.

دانشمندان در Precision Neuroscience یک آرایه الکترود نازک و انعطاف پذیر ساخته اند که از طریق یک برش کوچک زیر جمجمه وارد می شود. پس از نصب دستگاه، دانشمندان می توانند سیگنال های مزاحم را از نورون های فرد جمع آوری کنند.

تاکنون 17 نفر این الکترودها را در مغز خود قرار داده اند. دانشمندان از این طریق توانسته اند بفهمند که ایده های آنها چگونه شکل می گیرد. و حتی از آن عکس گرفتند.

رابط های مغز و کامپیوتر

الکترودهای مغزی جدید نیستند و مدت‌هاست برای درمان اختلالاتی مانند بیماری پارکینسون و برخی موارد شدید صرع استفاده می‌شوند. در این بیماری ها الکترودهایی در اعماق مغز قرار می گیرند تا به نواحی مبتلا به بیماری برسند.

پیشرفته ترین رابط مغز و ماشین. در طول 20 سال گذشته، دانشمندان و مهندسان علوم اعصاب فناوری هایی را توسعه داده اند که آنها را قادر می سازد به فعالیت مغز گوش دهند و از داده ها برای کنترل رایانه ها و پروتزها استفاده کنند.

این فناوری هنوز فراگیر نشده است و برای همه در دسترس نیست. افرادی مانند علوم اعصاب دقیق در حال توسعه دستگاه های کارآمدتر، غیر تهاجمی و کاربردی هستند. این دستگاه که توسط دانشمندان علوم اعصاب دقیق ابداع شده است از 1024 الکترود ریز تشکیل شده است که بر روی یک نوار نقره ای به ضخامت 20 میکرون (حدود یک سوم ضخامت مژه های انسان) قرار گرفته اند.

از آنجایی که الکترودها زیر جمجمه و روی مغز قرار می گیرند، سازندگان آنها می گویند که هیچ آسیبی به مغز وارد نمی کند.

نیروی این دستگاه توسط باتری قابل شارژی که در زیر پوست سینه کاشته می شود تامین می شود. داده ها نیز به صورت بی سیم از آن نقطه به کامپیوتری خارج از بدن منتقل می شوند.

تفکر چگونه است؟

دانشمندان با استفاده از این آرایه الکترودی توانستند تفکر انسان را ثبت کنند. در یک مورد، آنها الکترود را در جمجمه فردی که تحت عمل جراحی مغز قرار می گرفت، کاشتند. پزشکان او را در حین عمل بیدار نگه داشتند تا مطمئن شوند که هیچ ناحیه حیاتی مغز آسیب نبیند. در همین حال، الکترودها سیگنال های نورون های او را جمع آوری کردند.

فعالیت مغز به این صورت بود:

ما می توانیم این را به عنوان بازنمایی فیزیکی اندیشه در نظر بگیریم. در این ویدئو الگوی فعالیت الکتریکی مغز بیمار هنگام بیان اعداد قابل مشاهده است. هر نقطه ولتاژی است که توسط الکترود حس می شود. آرایه ای از الکترودها بر روی ناحیه ای از مغز مرتبط با گفتار قرار داده شد.

رنگ های قرمز و نارنجی نشان دهنده ولتاژ بالاتر و رنگ های آبی و بنفش نشان دهنده ولتاژ پایین تر هستند. سرعت این ویدیو 20 بار کاهش یافته است زیرا روند واقعی بسیار سریعتر از آن است که چشم انسان بتواند تشخیص دهد.

این فناوری به دانشمندان علوم اعصاب این امکان را می‌دهد تا در هنگام صحبت کردن یا آماده شدن برای صحبت کردن، آنچه در مغز اتفاق می‌افتد را تجسم کنند. رویدادهایی که در مغز اتفاق می‌افتد نشان می‌دهد که فرد قصد دارد قبل از صحبت کردن صحبت کند.

این فناوری در آینده افراد دارای معلولیت را قادر می سازد تا با تفسیر چنین سیگنال هایی با دیگران یا با دستگاه ها ارتباط برقرار کنند. در حال حاضر FDA فقط برای افرادی که تحت عمل جراحی مغز قرار می گیرند مجوز این دستگاه را صادر کرده است.