محبوبه عمیدی: اولین ارتباط ذهن به ذهن میان موش‌ها باعث شده این موجودات بتوانند تنها از راه فکر کردن اطلاعات را به یکدیگر انتقال دهند.
میگوئل نیکوله‌لیس از دانشگاه دوک در دورهام، کارولینای شمالی که این تحقیق جالب‌توجه را انجام داده و مقاله آن را به تازگی نیچر ساینتیفیک ریپورتز منتشر کرده، می‌گوید: «بسیاری از مردم فکر می‌کنند چنین ارتباطی هرگز ممکن نخواهد شد». او و همکارانش که پیش از این به کمک رابط‌های مغز به ماشین باعث شدند میمونی بتواند کنترل یک روبات را به عهده بگیرد، این‌بار از ایمپلنت‌هایی استفاده کرده‌اند که می‌توانند جریانی از اطلاعات حسی و حرکتی را میان موش‌های زنده برقرار کنند.
این تجربه فوق‌العاده با آموزش گروهی از موش‌ها برای فشار دادن یکی از دو اهرمی که پیش روی آنها قرار گرفته، آغاز شد. اگر این موش‌ها اهرم صحیح را (اهرمی است که پایین چراغ ال.ای.دی روشن قرار داشت) فشار می‌دادند به دریچه‌ای دسترسی پیدا می‌کردند که در آن آب برای خوردن وجود داشت. در مرحله بعد این موش‌ها به دو گروه «کدکننده» و «کدخوان» تقسیم شدند.
در ابتدا آرایه‌ای از ریزالکترودها که ضخامت هر 100 عدد از آنها معادل ضخامت یک تار موی انسان است، در قشر حرکتی اولیه موش‌های «کدکننده» (بخشی که پردازش حرکات بدن آنها را به عهده دارد) تعبیه شد. گروه به کمک این آرایه می‌توانست فعالیت‌های مغزی این موش‌ها را بلافاصله پیش از انتخاب یکی از دو اهرم چپ یا راست ثبت کند. نتایج نشان می‌داد انتخاب یکی از این دو اهرم، فارغ از اینکه انتخاب درست یا غلط باشد، مسیرهای عصبی متفاوتی را فعال خواهد کرد.
موش‌های گروه دوم یا «کدخوان» آموزش‌های اولیه را در مورد انتخاب اهرم صحیح دیده بودند؛ اما این‌بار ایمپلنت‌هایی را درست در همان منطقه مغزی مربوط به پردازش حرکت (قشر حرکتی اولیه) دریافت کردند که به جای ثبت اطلاعات، وظیفه تحریک مسیرهای عصبی مشابه را به عهده داشت.
ارتباط ایمپلنت‌ها با یکدیگر
محققان در مرحله بعد آرایه‌های نصب‌شده در مغز یک موش «کدکننده» را با یک موش «کدخوان» از طریق سیم به یکدیگر مرتبط کردند. در این مرحله نیز همان فعالیت انتخاب اهرم صحیح تکرار می‌شد، با این تفاوت که تنها موش کدکننده می‌توانست چراغ روشن را ببیند و اهرم درست را انتخاب کند. سیگنال‌های مغزی این موش که بلافاصله پیش از انتخاب اهرم ارسال می‌شدند، توسط ایمپلنت ثبت شده و به ایمپلنت نصب شده در مغز موش دوم ارسال می‌شدند. نتایج نشان می‌داد با اینکه موش‌های گروه دوم نمی‌توانستند چراغ روشن را ببینند و از حس بینایی خود برای تصمیم‌گیری نهایی استفاده کنند، در 60 تا 72درصد مواقع اهرم درست را انتخاب کرده بودند.
علاوه بر این محققان موفق شدند با پاداش‌دادن به جفت موش‌هایی که اهرم درست را فشار داده بودند، توانایی آنها را برای همکاری با یکدیگر تقویت کنند. دادن پاداش به این موش‌ها باعث می‌شد نسبت به زمانی که موش‌های کدخوان سیگنال‌های از پیش‌ثبت‌شده را دریافت کرده بودند، سیگنال‌های واضح‌تری برای آنها ارسال شود. نیکوله‌لیس می‌گوید: «این تجربه خیلی‌عجیب بود. ما می‌دیدیم که سیگنال‌های ارسال‌شده توسط موش‌های کدکننده به مراتب واضح‌تر از پیش هستند. شاید یک دوره اشتباه موش کدخوان باعث می‌شده موش کدکننده حواس خود را برای اجرای صحیح فرمان در مراحل بعدی بیشتر جمع کند».
جالب است بدانید موش‌های کدخوانی که از آموزش‌های اولیه برای فشار دادن اهرم صحیح برخوردار نشده بودند، تنها به زمان بیشتری برای ارتباط با موش‌های کدکننده و یادگیری فعالیت نیاز داشتند تا در نهایت فرمان را به شکل صحیح انجام بدهند.
در آزمون دوم موش‌ها از سبیلهای خود برای تخمین عرض یک حفره و حرکت به چپ یا راست برای نشان دادن باریک یا عریض بودن آن استفاده می‌کردند. در این آزمون نیز جفت موش‌ها با یکدیگر در ارتباط بودند با این تفاوت که ایمپلنت‌ها در قشر اولیه حسی‌تنی آنها که وظیفه پردازش اطلاعات ارسال‌شده از حس لامسه را به عهده دارد، نصب شده بود. نتایج نشان می‌دادند در 60درصد مواقع موش‌های کدخوان می‌توانند عرض حفره‌ای را که تنها توسط موش‌های کدکننده کاوش شده، درست برآورد کنند.
در پایان موش‌های کدکننده ثابت نگه‌داشته شدند و با استفاده از میله‌های فلزی ضرباتی آرام به سبیلهای آنها زده شد. نتایج این آزمون نشان می‌داد با اینکه سبیلهای موش‌های کدخوان چیزی را لمس نکرده؛ اما الگویی از فعالیت در قشر حسی‌تنی این موش‌ها نیز دیده می‌شود.
جالب است بدانید این محققان امکان ارسال اطلاعات توسط این ایمپلنت‌ها را از مغز موش کدکننده‌ای در برزیل (آمریکای جنوبی) به مغز موشی در کارولینای شمالی بررسی کردند و به نتایج مشابهی دست یافتند. انتقال این اطلاعات از طریق اینترنت به زمان بیشتری نیاز داشت؛ اما در نهایت موش‌ها می‌توانستند با همان دقت پیشین اطلاعات را از کیلومترها دورتر ردوبدل کرده و فعالیت‌ها را به انجام برسانند.
زنگ بیداری
کریستوفر جیمز از دانشگاه وارویک، انگلستان که روی رابط‌های مغز به ماشین برای اندام‌های مصنوعی کار می‌کند، می‌گوید: «این نتایج باید بتواند کسانی را که هنوز پیشرفت‌های سال‌های اخیر در زمینه ارتباطات مغزی را باور نمی‌کنند، بیدار کند. ما به فناوری مورد نیاز برای ساخت ایمپلنت‌هایی که سال‌های سال کار می‌کنند، دسترسی داریم؛ اما هنوز نمی‌دانیم با استفاده از آنها در مغز چه اتفاقی می‌افتد؟».
به عنوان مثال اگر آزمون‌های نیکوله‌لیس را در نظر بگیریم، امکان ندارد اطلاعات از مغز موش کدکننده با دقت 100درصد به مغز موش کدخوان رسیده باشد، چون در چنین شرایطی احتمالا به الگوهای مغزی که نورون به نورون با یکدیگر مطابقت داشته باشند نیاز خواهیم داشت؛ اما مشخص است که تواتر و شکل کلی الگوها با یکدیگر منطبق بوده است.
مارشال شولر از دانشگاه جانز‌هاپکینز در بالتیمور، مریلند می‌گوید: «احتمالا مغز موش‌های کدخوان سیگنال‌های دریافت‌شده را ترجمه کرده است. حیوانات می‌توانند ارتباط برقرار کردن با الگوهای تازه را یاد بگیرند؛ اما بعید می‌دانم موش‌های کدخوان با همان کیفیتی که موش‌های کدکننده آزمون‌ها را تجربه کرده‌اند، آنها را تجربه کرده باشند».
پتانسیل نظامی این طرح
پاتریک دژنار از دانشگاه نیوکاسل در انگلستان می‌گوید: «شاید روزی ارتش بتواند از حشرات یا پستانداران کوچک دست‌کاری‌شده ژنتیکی که می‌توانند توسط مغز یک اپراتور انسانی از راه دور کنترل شوند، استفاده کند. این پهپادها که دیگر نیازی به سوخت نخواهند داشت به سادگی می‌توانند برای مأموریت‌های تجسس و حتی ترور استفاده شوند. شاید در این مورد لازم باشد حشره به سر فردی که هدف عملیات است، نزدیک شود!».
نیکوله‌لیس البته در مورد آینده‌ای که می‌تواند شاهد شبکه‌شدن مغزها باشد، بسیار‌هیجان‌زده است. او در حال حاضر دارد روی شبکه‌کردن مغز میمون‌ها برای انجام فعالیت‌های گروهی و انجام کامل موفقیت‌آمیز آنها کار می‌کند. او می‌گوید: «شاید در آینده از طریق شبکه مغزها با یکدیگر ارتباط برقرار کنیم. اگر بتوانم چنین امکانی را برای نوه‌هایم فراهم کنم و با تحقیقاتم در ارتباط مغزی میان آنها سهیم باشم، بسیارخوشحال خواهم شد».
53273
نظر شما