دستکاري حافظه، از پرنده تا انسان
سيدهضحي حسينينصر. كارشناسارشد روانشناسي باليني-كارشناس زيستشناسي
در چند سال اخير نتايج تحقيقات در زمينه هوش مصنوعي و علوم اعصاب تعجب بسياري را برانگيخته است؛ از رونمايي از رباتي به نام سوفيا گرفته تا نتيجه پژوهشي که دانشمندان چيني طي آن توانستند از روي نوار مغز افراد فکرشان را به واژههاي معمول رمزگشايي کنند. مطالعاتي از اين دست که در گذشته نهچندان دور محال به نظر ميرسيد، اکنون به خبرهايي نهچندان عجيب بدل شدهاند. در اکتبر سال جاري خبر جالب ديگري در اين حوزه به گوش عموم رسيد. دانشمندان در دانشگاه تگزاس توانستند «خاطراتي» را در مغز فنچهاي راهراه جاي دهند و بدين وسيله آنها توانستند آوازهايي بخوانند. جزئيات نتايج اين آزمايش به شرح زير است:
دانشمندان موفق شدند نتهاي موسيقي را از طريق دستکاري فعاليتهاي نورونهاي مغز چند پرنده رمزگشايي کنند. سپس پرندگان از خاطره کاشتهشده به منظور يادگيري آوازي جديد که تا پيش از آن نشنيده بودند، استفاده کردند. همانطور که ميدانيم تأثيرگذارترين ابزار در يادگيري زبان جديد تکرار است. اين همان تکنيکي است که نوزاد انسان به کار میگیرد. نوزادان با تقليد از والدين خود ياد ميگيرند چطور حرف بزنند. فنچهاي والد نيز زماني که زادههايشان جوان هستند برايشان آواز ميخوانند و در نتيجه بچهها شروع ميکنند به تقليد از صداي آنها. به مرور زمان آنها در خواندن آواز استاد شده و همين مهارت را به زادههاي خود منتقل ميکنند. ميتوان گفت بهنوعي فنچهاي راهراه نسخه سادهشدهاي از تحول زبان شفاهي در انسان را نشان ميدهند. آنچه در مطالعه جديد اتفاق افتاد، جالب توجه است. محققان فرايند يادگيري را دور زدند و به جاي آن مستقيما مغز فنچهاي جوان را دستکاري کردند و در نتيجه آن، فنچها توانستند بخشي از يک آواز را مستقل از هر گونه آموزشي ازسوي والدينشان، بخوانند. دانشمندان اين کار را با استفاده از اپتوژنتيک -ترکيبي از علم ژنتيک و روشهاي
نوري- انجام دادند. تکنيکي که در آن از فلشهاي نور بهمنظور تحريک نورونهاي مشخصي در مغز استفاده ميشود. در اين مورد، دانشمندان ارتباط بين بخشي از مغز را که آنچه پرنده ميشنود، پردازش ميکند و بخشي که قسمت حرکتي مربوط به آواز را کنترل ميکند، دستکاري كردند. درپي اين دستکاري، حافظههاي شنيداري را ايجاد کردند؛ درحاليکه بهطور طبيعي باید از محيط بيرون ميآمد و پرنده به تقليد آن ميپرداخت. در اين آزمايش محققان براي آموزش اينکه هجاهاي آواز بايد چقدر بلند باشد از نوعي کد مورس استفاده کردند. در واقع پالسهاي طولانيترِ نور به پرنده ميگفت که هجاها را طولانيتر بخواند و برعکس. همانطور که پيشبيني میشد درنهايت فنچها با اينکه هرگز تحت آموزش هيچ پرنده ديگري قرار نگرفته بودند، بهتنهايي ياد گرفتند تا بخشي از يک آواز را بخوانند. البته از اين نکته نبايد غافل شد که يادگيري آواز به طريقي که توضيح داده شد نتيجهاي بهمراتب سادهتر از آوازي که فنچها بهطور طبيعي از والدينشان ميآموزند، درپي داشت. پژوهشگران اظهار کردند که با اين حال هنوز بهدرستي نميدانند کدام بخشهاي مغز جنبههاي ديگري نظير گام صدا يا ترتيب هر
آوا را کنترل ميکند. تاد رابرتز، دانشآموخته دانشگاه مريلند که روي تکامل مدارهاي عصبي کار ميکند و محقق اصلي در اين تحقيق است، ميگويد: «ما به پرنده تمام چيزهايي را که لازم است بداند، ياد نميدهيم، فقط مدت زمان هجاها را در طول يک آهنگ ياد ميدهيم. دو ناحيهاي از مغز که ما در اين مطالعه آزمايش کرديم تنها يک تکه از پازل را حل کردهاند، اگر بتوان مسيرهاي ديگر را بهخوبي شناخت آنگاه احتمالا قادر خواهيم بود به پرنده بدون هر گونه برهمکنشي با والدش آوازخواندن را آموزش دهيم. اما درحالحاضر تا انجام اين کار راه زيادي در پيش داريم». براي نخستينبار نيست که دانشمندان توانستند خاطرهاي را در مغز جانوران جاي دهند. سال گذشته تيمي از پژوهشگران نشان دادند رفتارهاي آموختهشده ميتواند از يک حلزون دريايي استخراج شده و به حلزون ديگري وارد شود؛ بنابراين حلزون دوم در برابر محرکهايي که تا کنون با آنها مواجه نشده بود، درست مثل حلزون اول رفتار ميکرد. به گفته تيم پژوهشگران، تحقيقاتي از اين دست ميتواند راههايي را براي مطالعه و درمان بالقوه برخي از اختلالات گفتاري در انسان باز کند، اما هنوز راه درازي در پيش است، زيرا مسيرهاي
انساني بسيار پيچيدهترند. در انتها بد نيست نگاهي به آن روي سکه اين فناوري بيندازيم. به اعتقاد بسياري اين فناوري ميتواند از سوي برخي دولتها به شکل نادرستي مورد سوءاستفاده قرار گيرد؛ در نتيجه آن ميتوان خاطراتي کاملا غلط و غيرواقعي را در مغز مردم جاي داد و اينگونه ميتوان به مردم چيزهايي را القا کرد که هرگز انجام ندادهاند؛ يا ترسناکتر از آن ميتوان خاطرات قلابي را در ذهن افراد کاشت و از اين طريق واکنشهاي غيرطبيعي بدن را که دستگاه دروغسنج ثبت ميکند، به واکنشهاي طبيعي تبديل کرد و به اين ترتيب دروغسنج را دور زد.
در چند سال اخير نتايج تحقيقات در زمينه هوش مصنوعي و علوم اعصاب تعجب بسياري را برانگيخته است؛ از رونمايي از رباتي به نام سوفيا گرفته تا نتيجه پژوهشي که دانشمندان چيني طي آن توانستند از روي نوار مغز افراد فکرشان را به واژههاي معمول رمزگشايي کنند. مطالعاتي از اين دست که در گذشته نهچندان دور محال به نظر ميرسيد، اکنون به خبرهايي نهچندان عجيب بدل شدهاند. در اکتبر سال جاري خبر جالب ديگري در اين حوزه به گوش عموم رسيد. دانشمندان در دانشگاه تگزاس توانستند «خاطراتي» را در مغز فنچهاي راهراه جاي دهند و بدين وسيله آنها توانستند آوازهايي بخوانند. جزئيات نتايج اين آزمايش به شرح زير است:
دانشمندان موفق شدند نتهاي موسيقي را از طريق دستکاري فعاليتهاي نورونهاي مغز چند پرنده رمزگشايي کنند. سپس پرندگان از خاطره کاشتهشده به منظور يادگيري آوازي جديد که تا پيش از آن نشنيده بودند، استفاده کردند. همانطور که ميدانيم تأثيرگذارترين ابزار در يادگيري زبان جديد تکرار است. اين همان تکنيکي است که نوزاد انسان به کار میگیرد. نوزادان با تقليد از والدين خود ياد ميگيرند چطور حرف بزنند. فنچهاي والد نيز زماني که زادههايشان جوان هستند برايشان آواز ميخوانند و در نتيجه بچهها شروع ميکنند به تقليد از صداي آنها. به مرور زمان آنها در خواندن آواز استاد شده و همين مهارت را به زادههاي خود منتقل ميکنند. ميتوان گفت بهنوعي فنچهاي راهراه نسخه سادهشدهاي از تحول زبان شفاهي در انسان را نشان ميدهند. آنچه در مطالعه جديد اتفاق افتاد، جالب توجه است. محققان فرايند يادگيري را دور زدند و به جاي آن مستقيما مغز فنچهاي جوان را دستکاري کردند و در نتيجه آن، فنچها توانستند بخشي از يک آواز را مستقل از هر گونه آموزشي ازسوي والدينشان، بخوانند. دانشمندان اين کار را با استفاده از اپتوژنتيک -ترکيبي از علم ژنتيک و روشهاي
نوري- انجام دادند. تکنيکي که در آن از فلشهاي نور بهمنظور تحريک نورونهاي مشخصي در مغز استفاده ميشود. در اين مورد، دانشمندان ارتباط بين بخشي از مغز را که آنچه پرنده ميشنود، پردازش ميکند و بخشي که قسمت حرکتي مربوط به آواز را کنترل ميکند، دستکاري كردند. درپي اين دستکاري، حافظههاي شنيداري را ايجاد کردند؛ درحاليکه بهطور طبيعي باید از محيط بيرون ميآمد و پرنده به تقليد آن ميپرداخت. در اين آزمايش محققان براي آموزش اينکه هجاهاي آواز بايد چقدر بلند باشد از نوعي کد مورس استفاده کردند. در واقع پالسهاي طولانيترِ نور به پرنده ميگفت که هجاها را طولانيتر بخواند و برعکس. همانطور که پيشبيني میشد درنهايت فنچها با اينکه هرگز تحت آموزش هيچ پرنده ديگري قرار نگرفته بودند، بهتنهايي ياد گرفتند تا بخشي از يک آواز را بخوانند. البته از اين نکته نبايد غافل شد که يادگيري آواز به طريقي که توضيح داده شد نتيجهاي بهمراتب سادهتر از آوازي که فنچها بهطور طبيعي از والدينشان ميآموزند، درپي داشت. پژوهشگران اظهار کردند که با اين حال هنوز بهدرستي نميدانند کدام بخشهاي مغز جنبههاي ديگري نظير گام صدا يا ترتيب هر
آوا را کنترل ميکند. تاد رابرتز، دانشآموخته دانشگاه مريلند که روي تکامل مدارهاي عصبي کار ميکند و محقق اصلي در اين تحقيق است، ميگويد: «ما به پرنده تمام چيزهايي را که لازم است بداند، ياد نميدهيم، فقط مدت زمان هجاها را در طول يک آهنگ ياد ميدهيم. دو ناحيهاي از مغز که ما در اين مطالعه آزمايش کرديم تنها يک تکه از پازل را حل کردهاند، اگر بتوان مسيرهاي ديگر را بهخوبي شناخت آنگاه احتمالا قادر خواهيم بود به پرنده بدون هر گونه برهمکنشي با والدش آوازخواندن را آموزش دهيم. اما درحالحاضر تا انجام اين کار راه زيادي در پيش داريم». براي نخستينبار نيست که دانشمندان توانستند خاطرهاي را در مغز جانوران جاي دهند. سال گذشته تيمي از پژوهشگران نشان دادند رفتارهاي آموختهشده ميتواند از يک حلزون دريايي استخراج شده و به حلزون ديگري وارد شود؛ بنابراين حلزون دوم در برابر محرکهايي که تا کنون با آنها مواجه نشده بود، درست مثل حلزون اول رفتار ميکرد. به گفته تيم پژوهشگران، تحقيقاتي از اين دست ميتواند راههايي را براي مطالعه و درمان بالقوه برخي از اختلالات گفتاري در انسان باز کند، اما هنوز راه درازي در پيش است، زيرا مسيرهاي
انساني بسيار پيچيدهترند. در انتها بد نيست نگاهي به آن روي سکه اين فناوري بيندازيم. به اعتقاد بسياري اين فناوري ميتواند از سوي برخي دولتها به شکل نادرستي مورد سوءاستفاده قرار گيرد؛ در نتيجه آن ميتوان خاطراتي کاملا غلط و غيرواقعي را در مغز مردم جاي داد و اينگونه ميتوان به مردم چيزهايي را القا کرد که هرگز انجام ندادهاند؛ يا ترسناکتر از آن ميتوان خاطرات قلابي را در ذهن افراد کاشت و از اين طريق واکنشهاي غيرطبيعي بدن را که دستگاه دروغسنج ثبت ميکند، به واکنشهاي طبيعي تبديل کرد و به اين ترتيب دروغسنج را دور زد.
