کوی دانش - kooy

مغز انسان برای حس کردن جهان پیرامونی از محاسبات بهره می گیرد

مغز انسان برای حس کردن جهان پیرامونی از محاسبات بهره می گیرد
08 شهریور
14:45 1395
شاید باور این موضوع برای افرادی که همیشه با ریاضیات مشکل داشتند سخت باشد که مغز انسان بدون اینکه خودِ فرد متوجه باشد بصورت دائمی مشغول انجام حجم گسترده ای از انواع محاسبات است و اتفاقاً اینکار را بسیار خوب هم انجام می دهد. شاهد این مدعا از دانشگاه پرینستون رسیده است. در یک مطالعه جدید محققان این دانشگاه نشان دادند که چگونه مغز ما انسانها، تمامی داده های بدست آمده از محیط اطراف را که توسط حواس مختلف جمع آوری شده است ترکیب می کند تا به یک ارزیابی نهایی از وضعیت برسد که به اخذ تصمیم ها و نوع رفتارهای ما منجر می شود. این موضوع به اینجا هم ختم نمی شود و اگر در طی این فرآیند داده های جدیدی وارد شوند، مغز انسان با انعطاف پذیری حیرت انگیزی آنها را در محاسبات خود وارد کرده و حتی نتیجه محاسبات را تغییر می دهد. برای بررسی بیشتر این موضوع با کوی دانش همراه باشید...

محققان دریافتند که مغز ما انسانها می تواند با دقت بالا تعداد زیادی از داده های مختلف را از آنچه در اطرافمان می بینیم دنبال کند. این داده ها به منطقه خاصی از مغز که درست در پشت چشم ها قرار گرفته اند هدایت می شوند که به منطقه orbitofrontal cortex مشهور است. این مطالعه در ژورنال Neuroscience بتاریخ 27 جولای منتشر شده است.

 یائل نیف، پروفسور دستیار در مؤسسه نئوروساینس پرینستون که همکار نویسنده مطالعه نیز بوده است می گوید: «زمانی که ما می خواهیم از عرض خیابان عبور کنیم، در حقیقت تمامی اتفاقات را بصورت خودآگاه تحلیل نمی کنیم. اتفاقی که می افتد اینست که ما یک "روایت" می سازیم که این "روایت از وضع موجود" مبنای تحلیل و تصمیم ما خواهد شد. مانند اینکه دلیل کاهش سرعت اتومبیلی که به سمت ما می آید، قرمز شدن چراغ راهنماست.»

استفانی چان، نویسنده اول مطالعه که دکتری خود را در سال جاری از پرینستون دریافت کرده است، فرض را بر این گذاشت که مغز، توالیِ رویدادها و داده ها را در مسیری نگه می دارد که به یک «توصیف جامع» از موقعیت برسد و این وضعیت، از بررسیِ «یک رویداد ساده» بسیار پیچیده تر است. در حقیقت مغز در ابتدای امر، بجای تجزیه و تحلیلِ کاملِ یک رویداد آنرا در مسیر تمامی رویدادهایی که وارد شده اند ارزیابی می کند.

چان در ادامه این ایده را بررسی کرد که مغز پس از ساختن "روایت" به بررسی دقیقِ هریک از رویدادهایِ آن می پردازد. در حقیقت ایده محققان بر این بود که مغز اول فضا را تعریف می کند و سپس به بررسی گزینه های محصور در این فضا می پردازد.

کِنِت نورمن، از اعضای مؤسسه پرینستون می گوید: «تیم تحقیقاتی، برای درک این مطلب که چطور و چگونه مغز می تواند این داده ها را پیگیری کند نیاز داشت که شرکت کنندگان در تحقیق را متقاعد کند تا به مقایسه احتمالات بدون تفکر در مورد تعداد آنها بپردازد. اگر شرکت کنندگان بصورت ارادی به محاسبات می پرداختند، آزمایش دچار خطا می شد. مغز انسان تشنه محاسبات است و محاسبات ضمنی برای ما خیلی بهتر از محاسبات صریح بود.»

برای مطالعه «مفهوم محاسبات» تیم تحقیقاتی فعالیت مغزی شرکت کنندگان را با قرار دادن آنها در یک فضای تعریف شده، دنبال کردند. آنها برای شرکت کنندگان یک فضای سیاحتی در یک پارک طبیعی را ترسیم نمودند که این پارک به چهار بخش تقسیم شده بود. این بخشها به رنگهای آبی، سبز، صورتی و زرد بودند. هر منطقه شامل مجموعه ای مختلف از فیل ها، زرافه ها، اسب های آبی، شیرها و گورخرها بود. شرکت کنندگان موظف بودند تا از تصاویری که برای آنها تهیه شده بود استفاده کنند تا تشخیص دهند که در کدام منطقه رنگی، احتمال یافتن چیدمانهای عرضه شده به آنها وجود دارد.

برای اینکار در ابتدا، شرکت کنندگان، یک سری تصاویر از این حیوانات را در هر منطقه مشاهده کردند. این سری شامل 30 تا 40 تصویر از حیوانات بود که پشت سر هم نمایش داده شد. بعد از اینکه آنها تصویری از توزیع حیوانات در مناطق مختلف را بدست آوردند، به شرکت کنندگان چند سری از تصاویر حیوانات (یک تا شش حیوان) نشان داده شد و با انتخاب دو منطقه رنگی از چهار منطقه، از شرکت کنندگان پرسیده شد که این مجموعه انتهایی متعلق به کدام بخش رنگی بود. برای مثال، به یک شرکت کننده تصویر دو شیر و یک گورخر نمایش داده شد و از او پرسیده شد که آنها بیشتر از منطقه سبز بودند ویا آبی. در بیشتر موارد، پاسخ این پرسش به درستی داده نشد. محققان توسط مجبور کردنِ شرکت کنندگان در انتخاب بین دو منطقه رنگی که احتمال کمی هم از نظر وجود حیوانات داشت توانستند مشخص کنند که شرکت کنندگان تا چه میزان تواناییِ «خوب تشخیص دادن» در روابط بین چهار منطقه را دارند.

 

در تصویر فوق:

A) محققان دریافتند که مغز انسان به ترکیب رویدادها برای دستیابی به یک "روایت" می پردازد.

B) محققان با طراحی یک بازی و حین انجام بازی به مطالعه مغز می پردازند.

C) در این بازی نیاز است که پنج حیوان مختلف به نواحی درست (4 ناحیه) قرار بگیرند، نواحی با رنگ متمایز شده اند. شرکت کنندگان با جمعیت حیوانات در هر چهار ناحیه آشنا می شوند.

D) پس از آشنایی با نواحی مختلف، یک سری تصاویر از حیوانات به شرکت کننده نمایش داده می شود و او می بایست حدس بزند که این تصاویر مربوط به کدام ناحیه است.

 

 با اینکه تمامی تصاویر حیوانات حتی بصورت حداقلی در هر منطقه ظاهر شد، شرکت کنندگان قادر به مشخص کردن یک منطقه خاص ویا حتی قادر به حذف یک گزینه از بین چهارگزینه نیز نبودند.

برای اینکه مشخص شود که مغز در کدام ناحیه، دست به این پردازشها می زند، محققان در هنگام انجام آزمایش، شرکت کنندگان را تحت fMRI قرار دادند که «در لحظه» نواحی فعال مغز را به تصویر می کشد. در نهایت آنها به orbitofrontal cortex رسیدند. ناحیه ای از مغز که وظایفی چون دخالت در اجرای طرح های پیچیده، تشخیصِ تغییر یک موضوع ویا یک موقعیت از آخرین وضعیت خود و تفکرات سطح بالا را برعهده دارد.

نیو می گوید: «این یافته ها، فرضیه های پیشین در مورد این بخش از مغز را به چالش می کشد که عنوان می کرد این بخش از مغز وظیفه انعطاف پذیری در تفکر را برعهده دارد. علاوه بر اینکار، این بخش از مغز به مدلسازی چگونگیِ کارکردِ موقعیتها می پردازد.»

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

محمد نبی زاده

محمد نبی زاده

  1. سید حسن
    سید حسن 29 اسفند, 16:56

    سلام. ما ناظران یک تابلو زیبای 4 بعدی هستیم که خداوند در این دنیا طراحی نموده و هر آن و هر لحظه در این تابلو تغییراتی ایجاد میکند. امیدوارم در جهان بعد از این هم که دارای ابعاد وسیعتری است و محودیتهای این دنیا را ندارد با عافیت محشور شویم و از دیدن جلوه های جمال الهی در منازل بعدی محروم نمانیم. با تشکر از نویسنده محترم.

تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


کاربرد گرافن به عنوان میکسر فرکانس

کاربرد گرافن به عنوان میکسر فرکانس

یک پروفسور، یک محقق فوق دکترا و یک دانشجوی ارشد بر روی ترامپولین (تشک پرش) پریدند! جمله فوق یک مزاح نیست بلکه آغازی برای توضیح تحقیقات جدید بر روی ماده شگفت انگیز گرافن است. گروهی به سرپرستی روبرتو د آلبا، دانشجوی ارشد فیزیک و Jeevak Parpia پروفسور و رئیس دپارتمان فیزیک، مقاله ای در Nature Nanotechnology راجع به کاربردهای دیگر برای این ماده روان، بسیار قوی و بسیار سبک منتشر کرده اند. در این تحقیق قابلیت استفاده از «تنش گرافن» بعنوان نوعی واسطه بین حالت های ارتعاشی که اجازه انتقال مستقیم انرژی از یک فرکانس به فرکانس دیگر را می دهد، نمایش داده شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
اولین شواهد از همنوع خواری نئاندرتال ها در شمال اروپا

اولین شواهد از همنوع خواری نئاندرتال ها در شمال اروپا

وجود آثار و بقایای نئاندرتال ها در مناطقی که در بالای عرض 50 درجه شمالی قرار داشته باشند بسیار کم است و تا کنون نیز فقط در دو نقطه این شواهد بدست آمده است. یکی در منطقه فلدهافر آلمان و دیگری در اسپای بلژیک. مطالعه جدیدی که توسط دکتر هلن راجیر با همکاری آسیر گومژ اولیوینسا از UPV/EHU انجام گرفت باعث کشف بیشترین تعدادِ بقایای کشف شده از نئاندرتال ها در مناطق شمالی اروپا شد. در این مجموعه 5 تایی، بقایای اسکلتی 4 نوجوان (بالغ) و یک کودک به چشم می خورد که در منطقه Troisième caverne در گویت بلژیک کشف شده اند.

مطالعه متن کامل
تعیین محدودیت های موجود برای ساخت شنل نامرئی

تعیین محدودیت های موجود برای ساخت شنل نامرئی

محققانی از دانشگاه تگزاس در آوستین توانستند محدودیتهای اساسی بر سر عملکرد «شنل نامرئی کننده» را تعیین کنند. این شنل یک فناوری است که اجازه نامرئی شدن ویا تشخیص داده نشدن را به جسمِ درونش در برابر امواج رادیویی، امواج مایکروویو، نور مادون قرمز و نور مرئی می دهد. نظریه محققان تاکید می کند که استفاده از شنل برای پنهان کردن شیء درونش در مقابل یک موج خاص قابل انجام است لیکن پنهان کردن آن در برابر یک محیط پرنور (چراغانی) با طول موجهای مختلف بسیار سخت تر می شود که در این حالت تغییر اندازه شیء باعث تغییر فاکتورها و مشکلات بیشتر هم خواهد شد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
در هنگام انقراض دایناسورها، پستانداران نیز تقریباً محو شدند

در هنگام انقراض دایناسورها، پستانداران نیز تقریباً محو شدند

بیش از نود درصد از انواع گونه های پستانداران در دوره کرتاسه (66 میلیون سال پیش) توسط همان دلایلی که دایناسورها را ازبین برد، از بین رفتند. این میزان بسیار بیشتر از آن بود که پیش از این تصور می شد. مطالعه ای که توسط محققان مرکز میلنر در دانشگاه بَث انجام شد و در نشریه Evolutionary Biology نیز منتشر گردید، مطرح می کند که همه انواع شناخته شده پستانداران که در انتهای دوره کرتاسه در آمریکای شمالی می زیسته اند، از بین رفته اند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که این میزان معادل 93 درصد از انواع موجود در این دوره بوده است. این مطالعه همچنین بیان می کند که این انقراض، بسیار سریعتر از آنچه تصور می شد انجام گرفته است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
محاسبه قدرت فک های استگوزاروس

محاسبه قدرت فک های استگوزاروس

استگوزاروس یکی از متمایزترین دایناسور های زره دار بود.این جانور در امتداد پشتش دو ردیف ورقه داشت. این ورقه ها یا پوشیده از شاخ بودند و برای دفاع استفاده می شدند و یا رویشان پوست بود و جانور را گرم نگه می داشتند؛ هنوز معلوم نیست کدام نظریه درست است.

مطالعه متن کامل
"پوست" مصنوعی می تواند پروتزهای دارای توانایی حسی را به ارمغان بیاورد

"پوست" مصنوعی می تواند پروتزهای دارای توانایی حسی را به ارمغان بیاورد

با استفاده از مدارهای ارگانیک منعطف و سنسورهای فشاری خاص محققان موفق به خلق نوعی "پوست" مصنوعی شده اند که می تواند نیروی اجسام ساکن را حس نماید. افزون بر این دانشمندان توانستند در محیط آزمایشگاه و با استفاده از اپتوژنتیک سیگنال های حسی را به سلول های مغزی موش ها منتقل نمایند.

مطالعه متن کامل
 شبیه سازی کامپیوتری از نحوه شنا کردن پلسیوسور چهار باله باستانی

شبیه سازی کامپیوتری از نحوه شنا کردن پلسیوسور چهار باله باستانی

نحوه شنای پلسیوسور باستانی به مدت 200 سال دانشمندان را به فکر واداشته بود و در نهایت با انجام شبیه سازی های متعدد از حرکات مختلف این جاندار طی شنا در شبیه سازی کامپیوتری اخیر میتوان حل این معما را شاهد بود

مطالعه متن کامل
  توانایی بالقوه در ابزارهای تولید سامسونگ برای نجات زندگی شما

توانایی بالقوه در ابزارهای تولید سامسونگ برای نجات زندگی شما

هر روز، برای هر یک از ما، صرف نظر از نژاد، جنسیت، سن، یا مکان زندگی، خدای ناکرده ممکن است اتفاق تاسف باری رخ دهد. با توجه به اینکه، در حال حاضر شمار بالایی از افراد در جیب خود گوشی موبایل دارند، می توان از این گوشی ها در موارد اضطراری استفاده های مفیدی کرد.

مطالعه متن کامل
تقویت قابلیتهای پردازش تصویر در گوگل

تقویت قابلیتهای پردازش تصویر در گوگل

نرم افزار تشخیصِ تصاویر گوگل یکی از تاثیرگذارترین ها در نوع خود است و قابلیت تشخیص افراد، مکانها، حیوانات و حتی مواردی مثل غذاها، ماشین ها و درختان را دارد. با اینحال حتی خود گوگل هم به کاراییِ کامل این نرم افزار اعتقاد ندارد زیرا بصورت رسمی اعلام کرده است که شرکت Moodstocks را به همکاری دعوت نموده است. فعالیت این شرکت و مهندسان کاربلد آن بر روی مبحث پردازش تصویر می باشد.

مطالعه متن کامل
قطع درختان به معنی از دست رفتن تسلط مورچه ها، کرم های خاکی و سایر بی مهرگان بر جنگل های استوایی است

قطع درختان به معنی از دست رفتن تسلط مورچه ها، کرم های خاکی و سایر بی مهرگان بر جنگل های استوایی است

تصویر: یک مورچه پلی راچیس اس پی به همراه طعمه خود. چنین مورچه هایی تعداد بی مهرگان را کنترل می کنند. بی مهرگان نقشی اساسی را در جریان آرام اکوسیستم جنگل های استوایی ایفا می کنند. به عنوان مثال، جاندارانی نظیر موریانه ها و هزارپاها به تجزیه برگ های پژمرده و آزادسازی مواد مغذی آنها در خاک کمک می کنند، مورچه های گوشتخوار و عنکبوت ها نیز به عنوان شکارچی، بی مهرگانِ گیاهخوار را شکار می کنند که در غیر اینصورت، تمام شاخ و برگ درختان را پر خواهند کرد.

مطالعه متن کامل