تقنية جديدة تبين كيف تستطيع العقول التمييز والإدراك للوجوه

وضع علماء الأعصاب في جامعة تورنتو سكاربورو تقنية جديدة لأول مرة، والتي تتيح إعادة بناء وتشكيل الصور التي ينظر إليها الأشخاص باستخدام نشاط الدماغ المسجل بواسطة تخطيط أمواج الدماغ EEG .

تكنولوجيا جديدة توضح كيف يمكن لعقولنا التمييز بين الوجوه وإدراكها
هذه التقنية التي قام بتطويرها دان نمرودوف، وهو زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر الأستاذ المساعد أدريان نيستور في يو آند تي سكاربورو، والتي تؤكد إمكانية إعادة بناء الصور الرقمية التي ينظر الأشخاص إليها في موضوعات الاختبار التي وضعوها، بناء على بيانات تخطيط كهربية للدماغ ” EEG ” .

حيث يقول نمرودوف : عندما نرى شيئًا ما، ينشئ دماغنا تصوراً ذهنيًا، وهو في الأساس انطباع ذهني عن هذا الشيء، ومن خلال استخدام EEG، يمكننا الحصول على توضيح مباشر لما يحدث في الدماغ خلال هذه العملية .

تفاصيل الدراسة
تم في الدراسة عرض موضوعات الاختبار المتصلة بمعدات EEG والتي تضمنت صورا لبعض الوجوه، وسجلت الدراسة نشاط دماغ الأفراد، وباستخدام تقنية تعلم آلي وخوارزميات، تم إعادة بناء الصور الرقمية الموجودة في العقول .

وهذه ليست المرة الأولى التي يتمكن فيها الباحثون من إعادة بناء الصور على أساس المحفزات البصرية باستخدام تقنيات التصوير العصبي، حيث كان نيستور هو الرائد في استخدام هذه الطريقة التي نجحت في إعادة بناء صور الوجه من بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ” Fmri ” في الماضي، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام الـ ” EEG ” .

تصريحات نمرودوف
يوضح نمرودوف : ” في حين أن تقنيات مثل الرنين المغناطيسي الوظيفي – الذي يقيس نشاط الدماغ عن طريق الكشف عن التغيرات عند تدفق الدم – فإنه يمكن الانتباه إلى تفاصيل أدق حول ما يجري في مناطق محددة من الدماغ، والـ EEG لديه إمكانات عملية أكبر نظرا لأنه أكثر شيوعا، وهو غير مكلف بالمقارنة بالتقنيات الأخرى، ولديه أيضا أكبر إمكانية زمنية، وهذا يعني أنه يمكن قياس أدق التفاصيل حول الكيفية التي يتطور بها الإدراك في الوقت المناسب الذي يصل إلى ميلي ثانية ” والميلي ثانية هي وحدة زمنية حيث أن كل 1000 ملي ثانية تساوي ثانية واحدة ” .

ويتابع نمرودوف : يقوم الرنين المغناطيسي الوظيفي بالتقاط النشاط على مقياس الوقت من الثواني، ولكن EEG يلتقط النشاط على نطاق الميلي ثانية، لذا يمكننا رؤية التفاصيل الدقيقة جدا حول تطور إدراك الوجه في الدماغ باستخدام EEG، وفي الواقع تمكن الباحثون من تقدير أن الدماغ يستغرق حوالي 0.17 ثانية (170 ميلي ثانية) لتكوين تصور جيد للوجه الذي يراه .

ما توفره الدراسة
وفقًا لملاحظات نمرودوف، فإن هذه الدراسة تؤكد أن لجهاز EEG إمكانية في هذا النوع من الملاحظات حول إعادة تشكيل الصور، وأن بيانات EEG لإعادة تشكيل الصورة لديها إمكانات نظرية وعملية كبيرة، وهذا يعتبر من وجهة نظر التكنولوجيا العصبية، خاصةً لأنها غير مكلفة نسبيًا .

فيما يتعلق بالخطوات التالية، يجري العمل حاليا في مختبر Nestor لاختبار كيفية إعادة بناء صور على أساس البيانات الكهربائية الدماغية (EEG)، والتي يمكن تطبيقها باستخدام الذاكرة على مجموعة واسعة من الكائنات. ويمكن في نهاية المطاف إجراء اختبارات سريرية واسعة النطاق .

تصريحات نيستور
يقول نيستور : ” يمكن أن توفر هذه الطريقة وسيلة اتصال للأشخاص الذين لا يستطيعون التواصل شفهيا، ليس فقط في إمكانية إعادة البناء العصبي لما يدركه الأشخاص، ولكن أيضا لما يتذكرونه ويتصورونه، وما يريدون التعبير عنه، ويمكن أن يكون له أيضا استخدامات في الطب الشرعي لإنفاذ القانون في جمع معلومات شهود العيان عن المشتبه بهم المحتملين، بدلا من الاعتماد على الأوصاف اللفظية المقدمة لفنان ليقوم برسمها ” .

تمويل البحث
تم تمويل هذا البحث، الذي سيتم نشره في مجلة إنيورو، من قِبل كلٍّ من مجلس العلوم الطبيعية وهندسة البحوث في كندا (NSERC)، وجائزة كونوت للباحث الجديد .

نتائج البحث
يقول نيستور : الشيء المدهش حقا هو أننا لسنا نعيد إنشاء أشكال ومثلثات، ولكن نقوم بإنشاء صور حقيقية لوجوه الأشخاص، والتي تتضمن تفاصيل بصرية دقيقة جدا .

ويتابع : حقيقة أننا قادرون على إعادة بناء ما يراه الأشخاص بصورة بصرية استنادا إلى نشاط الدماغ، هذه الحقيقة تفتح العديد من الاحتمالات وتكشف عن محتوى خاص في عقولنا، وتوفر وسيلة للوصول واستكشاف وتبادل محتوى تصوراتنا وذاكرتنا وخيالاتنا .

المصدر : ساينس ديلي