همشهری آنلاین - یکتا فراهانی: تحقیقات نشان داده‌اند مغز ما برای پیش‌بینی اتفاقات آینده به رویدادهای گذشته متکی است. در واقع هر نظمی که ما شاهد آن هستیم می‌تواند به ما خاطرنشان کند چه اتفاقی باید بیفتد. چون می‌توان گفت آنچه را از گذشته آموخته‌ایم به‌نوعی به آینده هم فرا خواهیم خواند.
عملکرد مغز موش‌ها
محققان برای بررسی بیشتر مغز موش‌ها را به‌گونه‌ای آموزش داده‌اند تا در مسیر و راهی طولانی برای دستیابی به پاداش در دو انتها تلاش کند بدود. آنها در این فرایند مشاهده کردند که چگونه تک‌تک نورون‌ها در هیپوکامپ حیوانات در این فرایند چگونه عمل خواهد کرد.
آنها توانستند میدان مکان نورون‌ها را تخمین بزنند یا منطقه‌ای در محیطی را که یک نورون خاص بیشتر به آن اهمیت می‌دهد شناسایی کنند.
بیشتر بخوانیم :
حیات جانداران در دست این رشته های نازک است!
پیچیده‌ترین ماز جهان
ادراک در هوش مصنوعی چگونه عمل می‌کند؟
بررسی فعالیت نورون‌ها
نکته مهم آن است که انتخاب مکان مورد آزمایش باید با استفاده از رفتار حیوان تخمین زده شود؛ بنابراین باید دید چگونه می‌توان عملکرد نورون‌ها را در محل در نظر گرفته شده که به‌صورت ماز یعنی پیچ‌درپیچ است؛ در خارج از آن هم مانند هنگام خواب ارزیابی کرد. به‌این‌ترتیب می‌توان چگونگی ارتباط فعالیت هر یک از نورون‌ها را با فعالیت همه نورون‌های دیگر بررسی کرد.
محققان یک رویکرد یادگیری ماشینی آماری را توسعه دادند که از دیگر نورون‌های مورد بررسی برای ترسیم تخمینی از جایی که حیوان می‌خواست به آنجا برود استفاده می‌شد. در واقع آنها از آن موقعیت‌ها برای تخمین فرایند تنظیم فضای برای هر نورون در مجموعه‌داده‌های خود استفاده کردند.
ردیابی ترجیحات نورون‌ها
توجه داشته باشیم توانایی ردیابی ترجیحات نورون‌ها حتی بدون محرک هم پیشرفت مهمی به‌حساب می‌آید. در این روش نتیجه بازنمایی‌های فضایی که در طول تجربه یک محیط جدید شکل می‌گیرند.
ضمن آنکه اکثر نورون‌ها در طول چندین ساعت خواب پس از تجربه پایدار هستند. اما همان‌طور که محققان پیش‌بینی کرده بودند، چیزهای بیشتری هم دراین‌خصوص وجود داشت.
فعالیت نورون‌ها هنگام استراحت
چیزی که در مورد این تحقیق بیشتر از همه مهم به نظر می‌آمد آن بود که لزوماً این‌گونه نیست که در طول خواب تنها کاری که نورون‌ها انجام می‌دهند تثبیت خاطره تجربه باشد. یعنی بعضی نورون‌ها در نهایت کار دیگری هم انجام می‌دهند.
در واقع ما می‌توانیم تغییراتی را که در طول خواب رخ می‌دهند، ببینیم. نتایج تحقیقات نشان می‌دهد هنگامی که حیوانات را برای بار دوم در محیط قرار می‌دهیم، می‌توانیم ببینیم این تغییرات چه چیزی نشان می‌دهند و متوجه می‌شویم همان چیزهایی هستند که هنگام خواب به حیوانات آموخته شده است. این فضا در واقع هنگامی اتفاق می‌افتد که حیوان در خواب است. این موضوع مهمی است؛ چون مشاهده مستقیم نوروپلاستیسیته در طول خواب به شمار می‌رود.
سیم‌کشی مجدد در مغز
تقریباً تمام این تحقیقات مکانیسم‌هایی را بررسی می‌کنند که به نورون‌ها امکان سیم‌کشی مجدد و شکل‌گیری بازنمایی‌های جدید را می‌دهند. باتوجه‌به رابطه شگفت‌انگیز بین مدت‌زمان تجربه واقعی، به نظر می‌رسد انعطاف‌پذیری یا به‌نوعی سیم‌کشی مجدد در مغز به مقیاس‌های زمانی بسیار سریعی نیاز دارد. درصورتی‌که خاطرات واقعی، فوق‌العاده فشرده شده‌اند.
تحقیقات نشان می‌دهند خاطره دوران کودکی به‌سختی دنیای گمشده‌ای از تجربه گذشته را در یک‌لحظه از بین می‌برد. به‌این‌ترتیب اگر چیزی را به‌خاطر دارید می‌تواند خاطره به‌حساب بیاید.
پیشرفت علوم اعصاب
این مطالعه نمونه‌ای از پیشرفت‌های علوم اعصاب است که در چند دهه گذشته با پیشرفت فناوری در طراحی کاوشگرهای عصبی با وضوح‌بالا و همچنین قدرت محاسباتی مبتنی بر یادگیری ماشین امکان‌پذیر شده است.
باتوجه‌به این پیشرفت‌ها می‌توان گفت علم مغز در آینده پیشرفت قابل‌توجهی خواهد داشت. البته این امکان هم وجود دارد که نتوان همه این آزمایش‌ها را انجام داد و آنها را دنبال کرد و به نتایج بیشتری دست‌یافت.