مغز به عنوان رابط کاربر!

جل الخالق!
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 (قابل توجه امین سبیلو!)
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 و خلاصه این چیزا حالیشون نمره.

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! آیا مغز من رنگی که به نظر شما قرمزه رو قرمز میبینه یا یه رنگ دیگه مثلاً آبی. اصلاً چطوره همین کارو برای طرفدارهای استقلال و پیروزی بکنیم و جای رنگها رو برعکس کنیم!

برای مطالعه بیشتر...

  
نویسنده : مسعود اسدپور ; ساعت ۱۱:۱٧ ‎ق.ظ روز پنجشنبه ٦ شهریور ،۱۳۸٢
تگ ها :