اكتشف العلماء أن الدماغ يمكنه تجديد نفسه للقيام بمهام متعددة حقًا

يمكن للتمرين المكثف أن يعيد توصيل الدماغ بحيث تعمل المهارة المكتسبة بشكل تلقائي أكثر، مما يجعل بعض أشكال تعدد المهام الحقيقية ممكنة.

لماذا تبدو القيادة في النهاية سهلة، بينما يتطلب تعلم القيادة التركيز التام؟ تشير دراسة جديدة من جامعة جورج تاون إلى أن الإجابة تكمن في قدرة الدماغ على إعادة توصيل نفسه، وتحويل المهارات التي تمت ممارستها جيدًا إلى دوائر عصبية مختلفة حتى يمكن أداؤها بجهد أقل واعيًا.

تتحدى هذه النتائج وجهة نظر طويلة الأمد للتعلم البشري من خلال الإشارة إلى أنه في ظل الظروف المناسبة، قد يكون الأشخاص قادرين على القيام بمهام متعددة حقيقية بدلاً من مجرد تحويل الانتباه بسرعة بين المهام.

يمكن أن يكون للبحث أيضًا آثار تتجاوز الحياة اليومية. من خلال الكشف عن كيفية بناء الدماغ لمهارات جديدة فوق المهارات القديمة، قد يساعد هذا العمل في توجيه تطور المهارات الذكاء الاصطناعي الأنظمة التي تتعلم وتتكيف أكثر مثل البشر.

قال المؤلف الرئيسي ماكسيميليان ريسنهوبر، دكتوراه، وأستاذ علم الأعصاب في كلية الطب بجامعة جورج تاون، وأحد مديري مركز الهندسة العصبية: “لدينا نقطة انطلاق أخرى في فهمنا لكيفية تعلم الدماغ”. “الجزء المشجع هو أنه يمكنك حقًا تعلم القيام بمهام متعددة. هناك في الواقع طريقة لإعادة تشكيل بنية دماغك واستخدام أجزاء أخرى من دماغك.”

الممارسة تغير مسارات الدماغ

تعتمد الدراسة على سنوات عديدة من البحث حول كيفية تغيير التعلم للدماغ.

أراد علماء جامعة جورجتاون فحص ما يحدث عندما تصبح المهارة تلقائية، وخاصة كيفية انتقال الدماغ من التعلم النشط لمهمة ما إلى تنفيذها بجهد أقل وعيًا بكثير بعد ممارسة مكثفة.

أشار Riesenhuber إلى القيادة كمثال مألوف. في البداية، يتطلب تعلم القيادة اهتمامًا وثيقًا بكل إجراء. بعد سنوات من الخبرة، يستطيع العديد من السائقين إجراء محادثة أو الاستماع إلى الموسيقى أو التفكير في مشكلة أخرى أثناء تشغيل السيارة.

“السؤال هو: كيف يفعل دماغك ذلك؟” قال ريزينهوبر.

لقد تناولت الدراسات السابقة في الغالب بداية عملية التعلم. كانت التغيرات الدماغية طويلة المدى التي تأتي مع الممارسة العميقة أكثر صعوبة في الدراسة وتبقى غير مفهومة جيدًا.

التدريب يفرغ العمل العقلي

في الدراسة الجديدة، تعلم المشاركون فرز الصور المتحولة للسيارات إلى مجموعتين من خلال ملاحظة الاختلافات البصرية الصغيرة. وعلى مدى 5 إلى 10 أسابيع، أكملوا أكثر من 30 ألف تجربة من خلال تطبيق الهاتف الذي حول مهمة الفرز إلى لعبة. قبل وبعد التدريب، قام الباحثون بمسح أدمغة المشاركين باستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي وتخطيط أمواج الدماغ.

في البداية، بمجرد أن تعلم المشاركون مهمة الفرز، قاموا بتنشيط قشرة الفص الجبهي. تدعم منطقة الدماغ هذه الوظيفة التنفيذية والتفكير المتعمد، ولكنها محدودة عمومًا في عدد المهام التي يمكنها إدارتها في وقت واحد.

ولكن بعد أسابيع من الممارسة، أظهرت فحوصات الدماغ حدوث تحول. انتقلت عملية الفرز إلى القشرة الصدغية، وهي منطقة تشارك في تشفير الذاكرة والتعرف على الأشياء المعقدة.

“لقد أظهرت الدراسات السابقة أن أجزاء من القشرة الصدغية يمكن تنشيطها من خلال فئات معينة من الأشياء في المراقبين ذوي الخبرة، والطيور، والسيارات، وحتى البوكيمون، ولكن الحد من كل هذه الدراسات هو أنها اعتنت فقط بالأشخاص الذين أصبحوا خبراء. تكمن قوة هذه الدراسة في أنها طولية؛ فنحن نقيس قبل وبعد التدريب، لذلك يمكننا أن نرى أن التدريب المكثف يضع بشكل أساسي منطقة انتقائية للفئة في الفص الصدغي لم تكن موجودة من قبل،” قال المؤلف الأول باتريك كوكس، دكتوراه، الذي بدأ الدراسة كباحث طالب دراسات عليا في مختبر Riesenhuber وهو الآن أستاذ مساعد في علم النفس في جامعة ليهاي.

وقال كوكس: “هذا له آثار على سيناريوهات العالم الحقيقي الحرجة، مثل عندما يتمكن أخصائي الأشعة من تصنيف الكتل بدقة على الأشعة السينية على أنها حميدة أو خبيثة بشكل تلقائي إلى حد ما، وغالبًا ما يكون ذلك دون مداولات واسعة النطاق، وذلك بفضل سنوات من التدريب”.

تعدد المهام الحقيقي يكتسب الأدلة

تخطت المعلومات الواردة من المنطقة الانتقائية للسيارة في القشرة الصدغية قشرة الفص الجبهي وارتبطت مباشرة بمناطق الإخراج في الدماغ. وأوضح ريسنهوبر: “التجربة تعيد تشكيل الدماغ لتجاوز عنق الزجاجة الأمامي. ثم تظل القشرة الجبهية حرة للقيام بأي شيء آخر تريد القيام به، مما يزيد من قدرتك”. ووجد الباحثون أيضًا أن المشاركين أصبحوا أفضل في القيام بمهمة أخرى في نفس الوقت الذي يقومون فيه بمهمة السيارة عندما تم “تفريغ” المزيد من عملية فرز السيارات من قشرة الفص الجبهي.

تتعارض هذه النتيجة مع وجهة نظر قديمة مفادها أن الأشخاص لا يستطيعون القيام بمهام متعددة حقًا. ووفقاً لوجهة النظر القديمة، فإن الدماغ لا يتعامل مع مهمتين في نفس الوقت، بل يقوم بدلاً من ذلك بالتبديل بينهما بسرعة.

وقال ريسنهوبر: “ما نظهره هو أن الدوائر تتغير فعليًا حتى يتمكن الدماغ من القيام بشيئين في وقت واحد”. “هذا هو حقا تعدد المهام الحقيقي.”

تصبح العادات المكتسبة أكثر صعوبة في الوصول إليها

قد تساعد النتائج أيضًا في تفسير السلوكيات القهرية. لقد أظهروا أن الإجراءات المستفادة يمكن أن تتحول إلى دوائر دماغية أقل قدرة على التحكم الواعي واتخاذ القرارات التنفيذية.

قال ريسنهوبر: “الخطوة الأولى لمحو شيء ما هو فهم مكان حدوثه بالفعل في الدماغ”. “هذا يوضح لماذا استراتيجيات مثل إخبار شخص ما بالتفكير في شيء آخر لا تساعد حقًا، لأن سلوكهم لا يخضع للسيطرة الواعية حقًا.”

قد تسلط النتائج أيضًا الضوء على سبب قدرة الأشخاص على التعلم المستمر، مما يعني القدرة على بناء مهارات جديدة بالإضافة إلى المهارات القديمة، وهو التحدي الذي لا يزال صعبًا بالنسبة للذكاء الاصطناعي.

وقال ريزنهوبر إن نقل المهارة المكتسبة إلى القشرة الصدغية، مع تحرير القشرة الجبهية، قد يسمح للدماغ باستخدام المعرفة الراسخة كقاعدة لتعلم شيء جديد. وأشار إلى أن نماذج الذكاء الاصطناعي الحالية لا تعمل بعد بنفس الطريقة.

والخطوة التالية هي دراسة الإشارات أو الآليات التي تسمح للتعلم بالانتقال من منطقة دماغية إلى أخرى. يريد الباحثون أيضًا فهم حدود المهام المتعددة وأنواع المهام التي يمكن تنفيذها بالتوازي.

قال كوكس: “السؤال الآخر المثير للاهتمام حقًا هو ما هي أنواع المهام التي يمكن تعلمها جيدًا بما يكفي للقيام بها بالتوازي”. “يمكننا المشي ومضغ العلكة في نفس الوقت، ولكن النظر إلى هواتفنا لإرسال الرسائل النصية أثناء القيادة لن يكون آمنًا أبدًا، لأننا نبعد أعيننا عن الطريق. ويتعلق الأمر بالقدرة على تدريب دوائر عصبية منفصلة تمامًا حتى تصبح مهمتين متوافقتين.”

المرجع: “الخبرة الواسعة تعيد تشكيل دوائر المهام العصبية للهروب من عنق الزجاجة الأمامي وزيادة تلقائية التصنيف” بقلم باتريك إتش. كوكس، وكلارا إيه. شول، وماريسا إل. لاوز، ونيلسون إي جايمس، وشيونغ جيانغ، وماكسيميليان ريسنهوبر، 20 مايو 2026، مجلة علم الأعصاب الإدراكي.
دوى: 10.1162/JOCN_a_2618

تم توفير التمويل لهذه الدراسة من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم (BCS-1232530)، ومختبر أبحاث الجيش (W911NF-24-1-0097)، ومؤسسة ARCS. أفاد المؤلفون بعدم وجود مصالح مالية شخصية تتعلق بالدراسة.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.