برای اولین­بار دانشمندان موفق شده‌اند، فرآیند کامل عملکرد مغز را برای تشخیص تصاویر ثبت شده توسط چشم‌ها کشف کنند.

همان‌طور که می‌دانیم قدرت بینایی به نحوه‌ی جذب نور و رنگ‌ها به‌وسیله چشم‌ها وابسته است. چشم‌ها این محرک‌های دریافتی را از طریق سیگنال‌هایی به مغز ما ارسال می‌کنند و مغز نیز فرآیند پردازش و تبدیل این سیگنال‌ها به تصاویر را انجام می‌دهد؛ اما مغز ما دقیقاً چگونه سیگنال‌های دریافتی از چشم‌ها را به تصاویری ترکیبی تبدیل می‌کند؟ در مطالعه‌ای که محققان موسسه‌ی فناوری کالیفرنیا انجام داده‌اند، برای اولین بار به شرح کامل و ساده‌ی چگونگی انجام این فرآیند پرداخته ‌شده است. آن‌ها کار خود را با این سؤال که ذهن چگونه چهره‌ی انسان‌ها را تشخیص می‌دهد، آغاز کردند. دوریس سئو، از دانشگاه کَل تِک در مصاحبه با مجله‌ی New Scientist بیان می‌کند:

ما موفق شده‌ایم کدهای مغزی استفاده‌ شده برای تشخیص چهره را رمزگشایی کنیم.

آن‌ها در تحقیقات خود به عملکرد تشخیص چهره‌ی مغز میمون‌های مِکاکا پرداختند و نتایج آن را در ژورنال CELL منتشر کردند. همچمنین موفق شدند سلول‌هایی از مغز را که وظیفه‌ی تولید گستره‌ی نامحدودی از تصاویر چهره دارند، شناسایی کنند. این سلول‌ها با رمزگذاری بیش از ۵۰ بُعد متفاوت صورت، نظیر شکل آن، اندازه و فاصله‌ی بین چشم‌ها، بافت پوست و ویژگی‌های دیگر، به تولید این تصاویر می‌پردازند. سئو و همکارش استیون لی چانگ الکترود‌هایی در سه بخش از سلول‌های مغز این میمون‌ها که آن‌ها را سلول‌های چهره می‌نامند، قراردادند و توانستند فعالیت ۲۰۵ نورون را ثبت کنند.

قدرت‌های تصویربرداری مغز

آن‌ها با نشان دادن ۲۰۰۰ تصویر از چهره‌ی انسان‌ها به این میمون‌ها، کشف کردند که هر سلول چهره تصویر متفاوتی از صورت را مشاهده می‌کند، اما هنگامی‌که این تصاویر با یکدیگر ترکیب می‌شوند، تصویر ترکیبی و واضح تولید می‌شود. به‌منظور مشاهده‌ی آنچه این میمون‌ها می‌بینند، محققان الگوریتمی را توسعه دادند که بازخورد سلول‌های چهره را ردیابی می‌کند.

با کشف اخیر می‌توانیم به یافتن پاسخ برای این پرسش اساسی امیدوار باشیم: مغز چگونه تصاویر چهره اشخاص را با جزئیات خاص هر فرد در حافظه ذخیره می‌کند؟ ازجمله تحقیقات انجام‌شده در این زمینه می‌توان به موسسه‌ی علوم مغز آلِن اشاره کرد که موفق به شناسایی سلول‌هایی در بخش هیپوکامپ یا مرکز حافظه‌ی مغز، که وظیفه‌ی به خاطر آوردن چهره‌ی اشخاص را به عهده دارد، شده­اند و آنها را سلول‌های جنیفر آنیستون نام‌گذاری کرده­اند.

یولی روتشوسر، از مرکز پزشکی Cedars-Sinai، در مصاحبه با مجله‌ی نیو ساینتیست می‌گوید:

نتایج به‌دست‌آمده از تحقیقات سئو سبب شده که برای اولین بار فرضیه‌ای از ارتباط بین سلول‌های چهره و سلول‌های بخش هیپوکامپ مغز ایجاد شود.

سئو همچنین می­گوید که تحقیقات آنها برای رمزنگاری تصاویر سایر اشیا نیز سیستم مشابهی را پیشنهاد می‌دهد.

از دیگر پتانسیل‌های کاربردی این تحقیق می‌توان به توسعه‌ی درمان حافظه‌ در بیماری‌هایی همچون آلزایمر اشاره کرد. کاربردهای این دستاورد را می‌توان فراتر از انسان‌ها برد و از این روش برای بهبود سیستم تشخیص چهره در شبکه‌های عصبی مصنوعی استفاده کرد.

منبع:  FUTURISM