موفقيت دانشمندان درزمينه ايجاد ارتباط مستقيم مغز با مغز
در طول تكامل انسان، انواع مختلفي از ابزارهاي ارتباطي از ژستهاي بدن گرفته تا زبانهاي پيچيده ايجاد شده است. تمامي اين اشكال ارتباطي افراد را به طريقي بههم پيوند ميزند تا بتوانند تجارب فردي خود را بهاشتراك بگذارد و آنها را بيان كند و باهم همكاري بيشتري كنند. در مطالعهاي جديد، فناوري بهعنوان ابزار ارتباطي جديد جايگرين زبان ميشود و ازطريق آن، فعاليت مغزي انسانها بهطور مستقيم و بدون نياز به زبان بههم پيوند ميخورد.
فعاليت الكتريكي مغز دو انسان بهشكل سيگنالهاي مغناطيسي به مغز انسان ديگري منتقل شد. اين سيگنالها حاوي دستورالعملهايي براي انجام وظيفهاي به روش خاص بودند. اين مطالعه درهاي تازهاي به روي توسعهي ابزارهاي جديد ارتباط بشري بازميكند؛ درحاليكه در همين حين، مفاهيم بنيادين مرتبط با هويت و استقلال فردي را بهچالش ميكشاند.
ارتباط مستقيم مغز با مغز سالها است مدانديشه متخصصين دانشمندان بوده است و انگيزههاي متنوعي مانند اشتياق آيندهنگرانه و مسائل نظامي مشوق آن بوده است. ميگوئل نيكولليس، نويسندهي جزوه رايگان «فراتر از مرزها»، ادغام فعاليت مغز انسانها را بهعنوان آيندهي بشر و مرحلهي بعدي در تكامل گونهي ما معرفي ميكند. او قبلا در يكي از پژوهشهاي خود، مغز چندين موش را با استفاده از الكترودهاي كاشتهشده يا رابط مغز با مغز بههم متصل كرده است.
نيكولليس و همكارانش از اين دستاورد با عنوان نخستين «كامپيوتر ارگانيك» ياد ميكنند كه در آن، مغزهاي زنده طوري بههم متصل بودند كه گويي آنها تعداد زيادي ريزپردازنده باشند. حيوانات مشاركتكننده در اين شبكه ياد گرفتند فعاليت الكتريكي سلولهاي عصبي خود را بهشكل فعاليتهاي عصبي مغز واحد هماهنگ كنند. مغزهاي شبكهشده ازانديشه متخصصين وظايفي مانند توانايي تمايز بين دو الگوي مختلف تحريك الكتريكي آزمايش شدند و درمقايسهبا حيوانات انفرادي عملكرد بهتري داشتند.
اگر مغزهاي شبكهشدهي موشهاي صحرايي از يك حيوان منفرد باهوشتر باشند، تواناييهاي كامپيوتر بزرگ بيولوژيكي را تصور كنيد كه از مغزهاي انساني شبكهشده تشكيل شده باشد. چنين شبكهاي ميتواند به مردم كمك كند بر موانع زباني غلبه كنند. اين امر ميتواند به افرادي كه قدرت ارتباط برقراركردن آنها ضعيف است، كمك كند با ابزار جديدي ارتباط برقرار كنند. علاوهبراين، اگر مطالعهي انجامشده روي موشها درست باشد، شبكهكردن مغزهاي انساني ممكن است موجب افزايش كارايي شود.
در مقالهي جديد، با پيوند فعاليت مغز شبكهي كوچكي از انسانها به برخي از اين سؤالات پرداخته شده است. سه فرد شركتكننده در آزمايش كه در اتاقهاي جداگانه نشسته بودند، باهم همكاري ميكردند تا در بازي ويدئويي، بلوكي را در جايي قرار دهند كه بتواند فاصلهي بين ديگر بلوكها را پر كند. دو نفر كه بهعنوان فرستنده عمل ميكردند، ميتوانستند شكاف را ببينند و ميدانستند آيا آن بلوك براي اينكه بتواند فضا را پر كند، بايد چرخانده شود يا خير. نفر سوم كه نقش گيرنده را داشت، وضعيت را نميديد و فقط بايد روي دستورالعملهايي تكيه ميكرد كه فرستندگان براي او ارسال ميكردند.
دو فرستنده مجهز به الكتروانسفالوگرافهايي (EEG) بودند كه فعاليت الكتريكي مغز آنها را ثبت ميكرد. فرستندگان ميتوانستند جهت بلوك را ببينند و سيگنالي را به فرستنده براي چرخاندن يا نچرخاندن آن ارسال كنند. آنها براي ارسال دستورالعمل چرخاندن روي نور چشمكزن با فركانس بالا و براي ارسال سيگنال نچرخاندن بلوك، روي نور چشمكزن داراي فركانس پايين تمركز ميكردند. تفاوت در فركانسهاي چشمكزن موجب واكنشهاي مغزي متفاوتي در فرستندگان ميشد كه بهوسيلهي EEGها ميگرفت و ازطريق رابط كامپيوتري به فرستنده منتقل ميشد. اگر فرستنده سيگنالي دربارهي چرخاندن بلوك ارسال ميكرد، ازطريق دستگاه TMS (تحريك مغناطيسي فرا جمجمهاي) پالس مغناطيسي به گيرنده تحويل داده ميشد. اين پالس مغناطيسي موجب تابش نوري (يك فسفن) در ميدان بينايي گيرنده ميشد و نشانهاي براي چرخاندن بلوك بود. فقدان سيگنال در دورهي زماني مشخص، دستورالعملي براي نچرخاندن بلوك تلقي ميشد.
گيرنده پس از جمعآوري دستورالعملهاي هر دو فرستنده، تصميم ميگرفت بلوك را بچرخاند يا نه. همانند فرستندهها، گيرنده نيز مجهز به EEG بود كه وظيفهي آن در اين حالت سيگنالدهي آن انتخاب به كامپيوتر بود. هنگاميكه گيرنده دربارهي جهت بلوك تصميم ميگرفت، بازي خاتمه مييافت و نتايج به هر سه شركتكننده داده شد. اين كار فرصتي براي فرستندگان فراهم كرد تا عملكردهاي گيرنده را ارزيابي كند و به گيرنده نيز فرصت ميداد دقت هركدام از فرستندگان را تخمين بزند. درادامه، به گروه فرصت ديگري براي بهبود عملكرد داده ميشد. بهطور كلي، پنچ گروه از افراد با استفاده از اين شبكهها آزمايش شدند كه BrainNet ناميده ميشوند و بهطور متوسط در انجام كار به دقت بيش از ۸۰ درصد دست پيدا كردند.
پژوهشگران بهمنظور تشديد اين چالش، گاهي نويزهايي به سيگنالي اضافه ميكردند كه يكي از فرستندگان ميفرستادند. گيرندهها در مواجهه با جهتهاي متناقض يا مبهم، بهسرعت ياد ميگرفتند دستورالعملهاي فرستندهي دقيقتر را شناسايي و دنبال كنند.
آزمايشگاه نيكولليس مشغول انجام چنين آزمايشهايي روي نخستيها نيز بوده است. در آزمايشي، نخستيها ياد ميگيرند ازطريق رابطهاي مغز و كامپيوتر (BCI) در كاري مشترك باهم همكاري كنند. اين شبكه Brainet ناميده ميشود. اينبار سه نخستي ازطريق BCI كاشتهشده به رايانهاي متصل شدند و بهطور همزمان سعي كردند مكاننما را به هدف برسانند. حيوانات دراينزمينه بهطور مستقيم باهم مرتبط بودند و چالش آنها اين بود كه پردازش موازي را انجام دهند؛ يعني هركدام فعاليت خود را بهسمت يك هدف هدايت كنند؛ درحاليكه بهصورت مداوم به فعاليت مغزي ديگران نيز براي رسيدن به همان هدف كمك ميكنند.
رابطهاي مغز به مغز در بين گونهها نيز گسترش يافته و تاكنون از روشهاي غيرتهاجمي براي كنترل سوسكها يا موشهايي استفاده شده كه رابطهاي مغزي با جراحي در مغز آنها كاشته شده است. در گزارشي، انسان با استفاده از رابط غيرتهاجمي مغز متصل ازطريق كامپيوتر با BCI موش بيهوش، توانست دم حيوان را تكان دهد؛ درحاليكه در مطالعهاي ديگر، انسان موشي را بهعنوان موجود سايبورگ متحرك كنترل كرد.
پژوهشگران در مطالعهي جديد خاطرنشان ميكنند اين نخستين گزارشي است كه در آن مغز چندين انسان بهشيوهاي كاملا غيرتهاجمي باهم مرتبط شده است. آنها ادعا ميكنند تعداد افرادي كه مغز آنها ميتواند وارد اين شبكه شود، اساسا نامحدود است. انتقال اطلاعات به روش دستورالعمل باينري صفر و يك سؤال مهم اين است كه حاصل اين تلاشها بهجز اينكه انجام بازيهاي ويدئويي پيچيدهاي مانند تتريس را امكانپذير ميكند، چه ميتواند باشد؟
نويسندگان پيشنهاد ميكنند انتقال اطلاعات با استفاده از رويكردهاي غيرتهاجمي ميتواند با تصويربرداري همزمان از فعاليت مغز با استفاده از fMRI تلفيق شود تا ميزان اطلاعاتي كه فرستنده ميتواند منتقل كند، افزايش پيدا كند. fMRI رويهي سادهاي نيست و ميتواند به پيچيدگيهاي رويكردهاي فعلي به اشتراكگذاري اطلاعات بيفزايد. آنها همچنين پيشنهاد ميكنند شايد بتوان بهمنظور ايجاد آگاهي در زمينهي مفهومي خاصي در مغز گيرنده، بخشي اختصاصي از مغز او را به كمك TMS تحريك كرد.
در همين حين، ابزارهاي تهاجميتر و شايد كارآمدتر اين نوع ارتباطات مغزي بهسرعت در حال پيشرفت هستند. ايلان ماسك اخيرا دربارهي توسعهي BCI كاشتپذير خبر داده است كه حاوي سههزار الكترود است و ميتواند تعاملات گسترده بين كامپيوترها و سلولهاي عصبي مغز را دربر بگيرد.
اگرچه دانشمندان تلاشهاي تأثيرگذار و درخورتوجهي دراينزمينه ميكنند، اغلب ارزش اين نوع كارها با دخالت برخي از سازمانها كم ميشود. دارپا مشغول تلاش براي توسعهي رابط عصبي كاشتپذير بوده است كه در آن بهطور همزمان يكميليون سلول عصبي مشاركت كنند. اگرچه اين رابطها بهطور خاص با هدف ايجاد ارتباط مغز با مغز توسعه پيدا نميكنند، تصور اين موضوع دشوار نيست كه بتوانند براي چنين اهدافي بهكار گرفته شوند.
شايان ذكر است روشهاي استفادهشده در اين پژوهشها غيرتهاجمي است و به انديشه متخصصين ميرسد درمقايسهبا حالتي كه اين فناوري بهوسيلهي دارپا استفاده شود، كمتر ناخوشايند است؛ اما نگرانيهاي اخلاقي را بهدنبال دارد؛ بهويژه اينكه فناوريهاي مرتبط به آن با سرعت در حال پيشرفت است. براي مثال، آيا ممكن است در آينده، شبكهي مغز به مغز فرستنده را قادر سازد تأثيري اجباري روي گيرنده بگذارد و حس عامليت او را تغيير دهند؟ آيا فعاليتهاي مغزي فرستنده ميتواند حاوي اطلاعاتي باشد كه روزي استخراج شده و حريم خصوصي فرد را نقض كند؟ آيا اين تلاشها ممكن است در جايي حس فرد بودن افراد را بهخطر بيندازد؟
اين پژوهش ما را قدمي به آنچه نيكولليس از آينده تصور ميكند، نزديكتر ميكند؛ آيندهاي كه در آن به تعبير موري گِلمن، برندهي نوبل فيزيك سال ۱۹۶۹، افكار و احساسات بدون فريبكاريهايي كه زبان امكان آنها را مهيا ميكند، به اشتراك گذاشته و احساس شود.
البته نيكولليس در اين طرزتفكر خود نكتهي مهمي را در انديشه متخصصين نميگيرد. يكي از نكات ظريف نهفته در زبان انساني اين است كه اغلب آنچه گفته نميشود، بهاندازهي آنچه گفته ميشود، مهم است. محتواي پنهان در خلوت ذهن هر فرد هستهي استقلال شخصيت او را تشكيل ميدهد. آنچه ميخواهيم در ارتباط مستقيم مغزها بهدست آوريم، ممكن است به ارزش ازدستدادن چيزهايي تمام شود كه بسيار مهمتر هستند.
هم انديشي ها