تقنية جديدة وضعت من قبل علماء الأعصاب في جامعة تورنتو سكاربورو لأول مرة، وهي حول إمكانية إعادة بناء وتشكيل الصور التي ينظر إليها الناس بالاعتماد على نشاط الدماغ بواسطة ” تخطيط أمواج الدماغ EEG ” .
تقنية جديدة تبين كيف تستطيع عقولنا تمييز وإدراك الوجوه
هذه التقنية التي قام بتطويرها دان نمرودوف، وهو زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر الأستاذ المساعد أدريان نيستور في يو آند تي سكاربورو، والتي تؤكد إمكانية إعادة بناء الصور الرقمية التي ينظر الأشخاص إليها في موضوعات الاختبار التي وضعوها، بناء على بيانات تخطيط كهربية للدماغ ” EEG ” .
حيث يقول نمرودوف : ” عندما نرى شيئا ما، يخلق دماغنا تصورا ذهنيا، وهو في الأساس انطباع ذهني عن هذا الشيء، وقد تمكنا من التقاط هذا الإدراك باستخدام الـ ” EEG “، للحصول على توضيح مباشر لما يحدث في الدماغ خلال هذه العملية ” .
تفاصيل الدراسة
بالنسبة للدراسة فقد تم فيها عرض موضوعات الاختبار التي تم توصيلها بمعدات EEG والتي عرضت صورا لبعض الوجوه، وسجلت الدراسة نشاط دماغ الأشخاص، وقامت بعد ذلك بإعادة بناء الصورة الرقمية الموجودة في العقل باستخدام تقنية تقوم على خوارزميات التعلم الآلي .
وهذه ليست المرة الأولى التي يتمكن فيها الباحثون من إعادة بناء الصور على أساس المحفزات البصرية باستخدام تقنيات التصوير العصبي، حيث كان نيستور هو الرائد في استخدام هذه الطريقة التي نجحت في إعادة بناء صور الوجه من بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ” Fmri ” في الماضي، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام الـ ” EEG ” .
تصريحات نمرودوف
يوضح نمرودوف : ” في حين أن تقنيات مثل الرنين المغناطيسي الوظيفي – الذي يقيس نشاط الدماغ عن طريق الكشف عن التغيرات عند تدفق الدم – فإنه يمكن الانتباه إلى تفاصيل أدق حول ما يجري في مناطق محددة من الدماغ، والـ EEG لديه إمكانات عملية أكبر نظرا لأنه أكثر شيوعا، وهو غير مكلف بالمقارنة بالتقنيات الأخرى، ولديه أيضا أكبر إمكانية زمنية، وهذا يعني أنه يمكن قياس أدق التفاصيل حول الكيفية التي يتطور بها الإدراك في الوقت المناسب الذي يصل إلى ميلي ثانية ” والميلي ثانية هي وحدة زمنية حيث أن كل 1000 ملي ثانية تساوي ثانية واحدة ” .
ويتابع نمرودوف : ” يلتقط الرنين المغناطيسي الوظيفي النشاط على مقياس الوقت من الثواني، ولكن EEG يلتقط النشاط على نطاق الميلي ثانية، لذلك يمكننا أن نرى التفاصيل الدقيقة جدا حول كيف يتطور إدراك الوجه في الدماغ باستخدام الـ EEG، وفي الواقع تمكن الباحثون من تقدير أن دماغنا يأخذ حوالي 170 ميلي ثانية ( 0.17 ثانية ) لتكوين تصور جيد عن الوجه الذي يراه .
ما توفره الدراسة
وحسب ملاحظات نمرودوف فإن هذه الدراسة تؤكد على أن EGG لديه إمكانية لهذا النوع من الملاحظات حول إعادة تشكيل الصور، كما أن بيانات EEG لإعادة تشكيل الصورة لديها إمكانات نظرية وعملية كبيرة وهذا من وجهة نظر التكنولوجيا العصبية، وخاصة لأنها غير مكلفة نسبيا .
ومن حيث الخطوات التالية، فإن العمل جار حاليا في مختبر نيستور لاختبار كيفية إعادة بناء صورة على أساس بيانات EEG، والتي يمكن القيام بها باستخدام الذاكرة وتطبيقها على مجموعة واسعة من الكائنات، حيث يمكن أن يتم في نهاية المطاف عمل اختبارات سريرية واسعة النطاق .
تصريحات نيستور
يقول نيستور : ” يمكن أن توفر هذه الطريقة وسيلة اتصال للأشخاص الذين لا يستطيعون التواصل شفهيا، ليس فقط في إمكانية إعادة البناء العصبي لما يدركه الأشخاص، ولكن أيضا لما يتذكرونه ويتصورونه، وما يريدون التعبير عنه، ويمكن أن يكون له أيضا استخدامات في الطب الشرعي لإنفاذ القانون في جمع معلومات شهود العيان عن المشتبه بهم المحتملين، بدلا من الاعتماد على الأوصاف اللفظية المقدمة لفنان ليقوم برسمها ” .
تمويل البحث
تم تمويل هذا البحث والذي سيتم نشره في مجلة إنيورو، من قبل كلا من مجلس العلوم الطبيعية وهندسة البحوث في كندا ( NSERC )، وجائزة كونوت للباحث الجديد .
نتائج البحث
يقول نيستور : ” إن الأمر المثير حقا هو أننا لا نعيد بناء أشكال ومثلثات ولكن صور فعلية لوجه الشخص، والتي تنطوي على الكثير من التفاصيل البصرية الدقيقة ” .
ويتابع : ” حقيقة أننا يمكن أن نعيد بناء ما يقوم به شخص بصريا على أساس نشاط الدماغ يفتح الكثير من الاحتمالات، ويكشف النقاب عن محتوى خاص في عقولنا، ويوفر وسيلة للوصول واستكشاف وتبادل محتوى تصورنا وذاكرتنا وخيالاتنا ” .
تقنية جديدة تبين كيف تستطيع عقولنا تمييز وإدراك الوجوه
هذه التقنية التي قام بتطويرها دان نمرودوف، وهو زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر الأستاذ المساعد أدريان نيستور في يو آند تي سكاربورو، والتي تؤكد إمكانية إعادة بناء الصور الرقمية التي ينظر الأشخاص إليها في موضوعات الاختبار التي وضعوها، بناء على بيانات تخطيط كهربية للدماغ ” EEG ” .
حيث يقول نمرودوف : ” عندما نرى شيئا ما، يخلق دماغنا تصورا ذهنيا، وهو في الأساس انطباع ذهني عن هذا الشيء، وقد تمكنا من التقاط هذا الإدراك باستخدام الـ ” EEG “، للحصول على توضيح مباشر لما يحدث في الدماغ خلال هذه العملية ” .
تفاصيل الدراسة
بالنسبة للدراسة فقد تم فيها عرض موضوعات الاختبار التي تم توصيلها بمعدات EEG والتي عرضت صورا لبعض الوجوه، وسجلت الدراسة نشاط دماغ الأشخاص، وقامت بعد ذلك بإعادة بناء الصورة الرقمية الموجودة في العقل باستخدام تقنية تقوم على خوارزميات التعلم الآلي .
وهذه ليست المرة الأولى التي يتمكن فيها الباحثون من إعادة بناء الصور على أساس المحفزات البصرية باستخدام تقنيات التصوير العصبي، حيث كان نيستور هو الرائد في استخدام هذه الطريقة التي نجحت في إعادة بناء صور الوجه من بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ” Fmri ” في الماضي، ولكن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام الـ ” EEG ” .
تصريحات نمرودوف
يوضح نمرودوف : ” في حين أن تقنيات مثل الرنين المغناطيسي الوظيفي – الذي يقيس نشاط الدماغ عن طريق الكشف عن التغيرات عند تدفق الدم – فإنه يمكن الانتباه إلى تفاصيل أدق حول ما يجري في مناطق محددة من الدماغ، والـ EEG لديه إمكانات عملية أكبر نظرا لأنه أكثر شيوعا، وهو غير مكلف بالمقارنة بالتقنيات الأخرى، ولديه أيضا أكبر إمكانية زمنية، وهذا يعني أنه يمكن قياس أدق التفاصيل حول الكيفية التي يتطور بها الإدراك في الوقت المناسب الذي يصل إلى ميلي ثانية ” والميلي ثانية هي وحدة زمنية حيث أن كل 1000 ملي ثانية تساوي ثانية واحدة ” .
ويتابع نمرودوف : ” يلتقط الرنين المغناطيسي الوظيفي النشاط على مقياس الوقت من الثواني، ولكن EEG يلتقط النشاط على نطاق الميلي ثانية، لذلك يمكننا أن نرى التفاصيل الدقيقة جدا حول كيف يتطور إدراك الوجه في الدماغ باستخدام الـ EEG، وفي الواقع تمكن الباحثون من تقدير أن دماغنا يأخذ حوالي 170 ميلي ثانية ( 0.17 ثانية ) لتكوين تصور جيد عن الوجه الذي يراه .
ما توفره الدراسة
وحسب ملاحظات نمرودوف فإن هذه الدراسة تؤكد على أن EGG لديه إمكانية لهذا النوع من الملاحظات حول إعادة تشكيل الصور، كما أن بيانات EEG لإعادة تشكيل الصورة لديها إمكانات نظرية وعملية كبيرة وهذا من وجهة نظر التكنولوجيا العصبية، وخاصة لأنها غير مكلفة نسبيا .
ومن حيث الخطوات التالية، فإن العمل جار حاليا في مختبر نيستور لاختبار كيفية إعادة بناء صورة على أساس بيانات EEG، والتي يمكن القيام بها باستخدام الذاكرة وتطبيقها على مجموعة واسعة من الكائنات، حيث يمكن أن يتم في نهاية المطاف عمل اختبارات سريرية واسعة النطاق .
تصريحات نيستور
يقول نيستور : ” يمكن أن توفر هذه الطريقة وسيلة اتصال للأشخاص الذين لا يستطيعون التواصل شفهيا، ليس فقط في إمكانية إعادة البناء العصبي لما يدركه الأشخاص، ولكن أيضا لما يتذكرونه ويتصورونه، وما يريدون التعبير عنه، ويمكن أن يكون له أيضا استخدامات في الطب الشرعي لإنفاذ القانون في جمع معلومات شهود العيان عن المشتبه بهم المحتملين، بدلا من الاعتماد على الأوصاف اللفظية المقدمة لفنان ليقوم برسمها ” .
تمويل البحث
تم تمويل هذا البحث والذي سيتم نشره في مجلة إنيورو، من قبل كلا من مجلس العلوم الطبيعية وهندسة البحوث في كندا ( NSERC )، وجائزة كونوت للباحث الجديد .
نتائج البحث
يقول نيستور : ” إن الأمر المثير حقا هو أننا لا نعيد بناء أشكال ومثلثات ولكن صور فعلية لوجه الشخص، والتي تنطوي على الكثير من التفاصيل البصرية الدقيقة ” .
ويتابع : ” حقيقة أننا يمكن أن نعيد بناء ما يقوم به شخص بصريا على أساس نشاط الدماغ يفتح الكثير من الاحتمالات، ويكشف النقاب عن محتوى خاص في عقولنا، ويوفر وسيلة للوصول واستكشاف وتبادل محتوى تصورنا وذاكرتنا وخيالاتنا ” .
