لأول مرة، تمكن العلماء من إعادة إنشاء أشياء خيالية بناءً على نشاط الخلايا العصبية في الدماغ

إن تخيل شيء ما للدماغ لا يختلف عن إدراك نفس الشيء بصريًا. هذه الميزة في عمله معروفة منذ زمن طويل، وقد تم إثباتها الآن بدقة الخلايا العصبية الفردية.

أجريت الدراسة في مركز سيدارز سيناء الطبي وشملت مرضى لديهم أقطاب كهربائية في رؤوسهم لعلاج الصرع. ونشرت النتائج في علوم.

“كنا مهتمين جدًا بفهم آليات التصور العقلي لأنها تكمن وراء العديد من الجوانب الرائعة للسلوك البشري. اتضح أنه عندما نتخيل شيئًا رأيناه من قبل، فإن نظامنا البصري يعود إلى الحالة التي كان عليها عندما نظرنا إليه لأول مرة،” كما يقول عالم الأعصاب فارون واديا من سيدارز سيناء، الذي تعد أطروحته في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا أساس البحث.

يعتمد البحث على عمل البروفيسور دوريس كاو، الذي كان مشرفًا على واديا. وتشمل اكتشافاتها الآلية التي يقوم بها الدماغ بتشفير هوية الوجوه والنظام الرياضي الذي يستخدمه لتنظيم الأشياء المرئية.

أولاً، قاموا بمقارنة كيفية معالجة البشر للأشياء في الدماغ مع دائرة تساو الموجودة في الرئيسيات – ما يسمى بـ “الشفرة المحورية الموزعة”، حيث تقوم كل خلية عصبية بتشفير بُعد معين من مساحة ميزة الكائن. تم عرض صور مختلفة على المرضى الذين وافقوا على التجربة، بينما تم قياس نشاط القشرة الصدغية البطنية (VTC)، المهمة للذاكرة البصرية.

يقول عالم الفيزيولوجيا الكهربية أولي روتيسهاوزر، مدير Cedars-Sinai، وأحد كبار مؤلفي الدراسة: “إنه لأمر مدهش مدى ملاءمة نموذج الرئيسيات للبشر وعمله مع البشر. لقد اتضح أن كل ما نعرفه عن دماغ القرد يمكن تعميمه على الدماغ البشري، وكان هذا بعيدًا عن الوضوح”.

بعد ذلك، طُلب من المشاركين تخيل الأشياء التي رأوها في الصور، مرة أخرى تحت سيطرة النشاط العصبي. حوالي 40% من الخلايا العصبية التي تم تشغيلها عند النظر إلى الصور تم تشغيلها مرة أخرى عند محاولة تخيلها، وكان رد فعل هذه الخلايا هو نفسه. علاوة على ذلك، بالنسبة للبعض، كان الأمر قويًا جدًا لدرجة أن المجربين تمكنوا من إعادة بناء الأشياء التي تصورها الناس – وهو الأول من نوعه في الأبحاث من هذا النوع.

“لقد فحصنا على وجه التحديد وتأكدنا من أن عملية إعادة التنشيط هذه بصرية، وأن نفس الخلايا العصبية متورطة. وهذا يعني أن لدينا نموذجًا توليديًا في رؤوسنا. وهذا أمر مثير للاهتمام للغاية، لأن هناك أمل في فهم كيفية حدوث الإبداع – سواء كان الشخص يكتب أغنية، أو يرسم صورة، أو يفكر ببساطة من خلال رأسه في كيفية حل مشكلة ما. هذا هو الطريق لكشف سر الإبداع”، يوضح واديا.

ووفقا له، فإن فهم العمليات الكامنة وراء السلوك الإبداعي والذكي سيساعد في تطوير الذكاء الاصطناعي في أنظمة الحوسبة. من وجهة نظر سريرية، قد يكون هذا الاكتشاف بمثابة الخطوة الأولى نحو فك رموز آليات الذاكرة في الدماغ.

واختتم عالم الأعصاب كلامه قائلاً: “إذا فهمنا كيفية عمل الذاكرة، يمكننا أن نبدأ في التفكير في كيفية تقويتها أو منع تدميرها في مرض الزهايمر وغيره من الأمراض. اليوم هو مشروع علمي، وغدا هو ممارسة سريرية. نحن ممتنون للغاية للمرضى الذين وافقوا على المشاركة في عملنا وندرك أن مشاركتهم يمكن أن تفيد الآخرين في المستقبل”.

وستساعد النتائج أيضًا في إيجاد طرق جديدة لعلاج الأمراض العقلية مثل الفصام. وأضاف روتيسهاوزر: “يعرف الأطباء العديد من الحالات الخطيرة التي يتخيل فيها الناس شيئًا غير موجود، ولا يساهم في رفاهيتهم. لذلك أعتقد أن نتائجنا قد تكون مفيدة للطب النفسي”.

ويخطط الباحثون لتحديد مصدر الإشارة المحفزة لإعادة التنشيط وكيفية تفاعل مناطق مختلفة من الدماغ لخلق الخيال.