دکتر سید سلمان فاطمی

ارتباطات پیچیده مغزی، در درک مفاهیم زبانی

پژوهشی جدید، جریان دینامیک انتقال اطلاعات را بین مناطق مهم زبان در مغز، نشان میدهد.

دانشمندان، یک گام نزدیک تر شده اند تا بفهمند ما چگونه میتوانیم زبان بیان شده را خیلی سریع، درک کنیم و این، نیازمند ارتباطات پیچیده و زیادی در مغز است.

در مطالعه ای- که امروز در مجله PNAS منتشر شد- پژوهشگران دانشگاه کمبریج، مدلهای محاسباتی قدیمی معانی واژه ها را توسعه دادند و اینها را مستقیما، در برابر فعالیت مغزی طی چندین میلی ثانیه، در داوطلبان آزمودند.

مشاهده همزمان فعالیت های مغزی با اتفاقات پیرامون و یا فعالیت شخص، روش جدیدی نیست و از گذشته برای بررسی فعالیت های هر قسمت مغز در یک عملکرد، استفاده میشده است و از روش های قدیمی، میتوان به ثبت امواج الکتریکی مغز از روی جمجمه اشاره کرد.

امروز با توسعه روش های تشخیصی از روش های پیشرفته تر مانند مگنتوانسفالوگرافی و روشهای پیشرفته ای- که میتواند تغییرات در فعالیت قسمت های مختلف مغز را طی چندین میلی ثانیه نشان دهد- استفاده میشود.

در این روش های فوق العاده دقیق- که با تصویربرداری ام آر آی و با محاسبات کوانتومی انجام میشود- قدرت مشاهدات زمانی و مکانی، بیشتر میشود به طوری که میتوان در حد چندین صدم میلیمتر و چندین میلی ثانیه را پردازش و تصویربرداری کرد.

(مفهوم زمان و مکان، دو مفهوم پیوسته به هم است زیرا تا زمانی- که نوری وجود نداشته باشد- زمان معنی پیدا نمیکند. مکان هم تا وقتی منظور فاصله های مکانی است که با چشم دیده میشود، در فقدان نور معنایی ندارد. البته انسان برای شناسایی مکان روش های دیگری به جز بینایی دارد مثلا با حس لامسه یا شنوایی هم میتوان مکان را تا حدی مشخص کرد ولی مکان، در مفهوم مرسوم آن فاصله هایی است که با چشم غیر مسلح یا با چشم مسلح خود مشاهده میکنیم.

در این تعریف، آنچه زمان و مکان را مشخص میکند، نور است و مکان و زمان، تعاریفی نزدیک به هم میشود. هر دوی این مفاهیم وابسته به سرعت ثابت نور در حد 300000 کیلومتر در ثانیه است و چون این سرعت، ثابت است مکان و زمان، میتواند با توجه به موقعیت ناظر، به مقدار زیادی تغییر کند.

وقتی قدرت ام آر آی در تشخیص میلیمترها تغییر میکند، به همین ترتیب قدرت آن، در شناسایی تغییرات زمانی هم متحول میشود.

قدرت تفکیک بین دو نقطه، در افزایش کارآیی دستگاه های ام آر آی، موثر است و به همین ترتیب بالا رفتن قدرت تفکیک دو منطقه، به تفکیک تحولات زمانی در زمان هایی بسیار اندک، بین دو نقطه بسیار نزدیک، کمک میکند و تصویر دقیق تری را از دو نقطه و تفاوت های عملکردی آنها در دو زمان پی در پی، نشان میدهد.

توسعه روش های تشخیصی، هر روز ما را با شگفتی های بیشتری مواجه خواهد کرد که میتواند درک ما را دگرگون کند و در این مسیر، درک پزشکان را در چگونگی شکل گیری بیماری ها (پاتوفیزیولوژی) و درمان آنها تغییر میدهد.)

لورن تایلرمدیر مرکز تکلم، زبان و مغز در دانشگاه کامبریج میگوید: توانایی ما برای قرار دادن لغات در جمله، براساس لغاتی- که اطراف آن هستند- یک فرایند ناگهانی است و مزیت مهم مغز، در برابر پیچیده ترین کامپیوتر ساخته شده، آن است- که مغز درون جمجمه ماست. این چیزی است که ما هنوز نتوانسته ایم روی کامپیوترهای خود پیاده کنیم زیرا هنوز چیز زیادی از مغز نمیدانیم

اساس درک زبان، فرآیندهای درگیر در چیزی است- که به نام سازماندهی معنایی نامیده میشود و در این فرآیندها معنای لغاتی را- که در جمله شنیده ایم- با هم ترکیب می کند و آنها به این ترتیب، معنی عبارتی را- که گفته شده است- می سازند.

این پژوهش، فرآیندهای زمانی جزیی را- که درون مغز انجام میشود و چنین فرایندی را ممکن می سازد- مشخص میکند.

در این آزمون، عبارت زیر، به فرد گفته میشود: مردی پیر، سیب خورده استو مشاهده میشود، مغز داوطلب، چه واکنشی نشان میدهد و به این ترتیب، پژوهشگران میتوانند پیگیری کنند که شکل های دینامیک اطلاعات بین مناطق حساس سخن گفتن در مغز، چگونه است.

وقتی کلمه خوردن به مغز گفته میشود، این سبب میگردد مغز برای پیشگویی کلمه بعدی، محدودیت خاصی ایجاد کند: خوردن، یعنی با غذا کار خاصی انجام شود.

پژوهش نشان میدهد چگونه این محدود کردن ها مشخص میکند معنی کلمه بعدی در جمله، چگونه درک خواهد شد.

و فرایندهای عصبی ای را نشان میدهد که زیربنای این ویژگی اساسی زبان محاوره ای، یعنی توانایی ما برای مرتبط کردن جملات با هم، برای درک عبارات پر معنی، چندین ثانیه پس از آن- که گفتگو، شنیده میشود- را تشکیل میدهد.

پروفسور تایلور میگوید: روش هایی- که مغز ما را توانمند میسازد، بفهمیم کسی، چه چیزی میگوید- قابل توجه و برجسته است.

با نگاه بر جریان همزمان انتقال اطلاعات، ما نشان داده ایم چگونه معنی لغات سریعا پردازش میشود و به عبارت، تب

دیل میگردد.

خلاصه:

فرآیندهای عصبی در سازماندهی معنایی

درک زبان انسان، به دلیل سرعت و ظرافت آن، قابل توجه است. شنونده مطالبی را- که میشنود- طی چندین میلی ثانیه، پس از آنکه شنیده میشود، به عنوان نمایشی از سطوح مختلف و پیچیده معلومات زبانی و غیر زبانی مرتبط، تفسیر میکند.

در مرکز این فرایند، پردازش های زبانی هست- که در پیوند معنایی نقش دارد و در آنجا معنی کلمات، ترکیب میشود و به صورت پیچیده تری در میآید- همانگونه که در ترکیب عبارت و چیزی- که مستقیم بعد از آن میآید مثلا در عبارتسیب را بخور- رخ میدهد.

این فرآیندهای ترکیبی، پایه تفسیرهای بیشتر و دقیق تر را شکل میدهد و شنوندگان را قادر میسازد، معنی هر واژه را- وقتی شنیده میشود- به تفسیر دینامیک نطق و بیان روان، پردازش و تبدیل کنند.

با تمرکز و شناخت ارتباط عبارت و کلمه ای- که بعد از آن می آید- در جملات رایج، ما از آنالیز چند متغیری و مدل سازی پردازش معنایی، برای اطلاعات الکترومگنتوانسفالوگرافیک وابسته به محل، استفاده کردیم تا محدودیت های ایجادشده خاص را- که در زمان شنیدن هر حرف، ایجاد میشود- مشخص کنیم و مشخص کنیم چگونه هر محدودیت، تفسیر حروف پشت سر هم را در نطق و بیان، جهت دهی می کند.

با مقایسه مدل های معنایی نام های مستقیم- که وابسته به عبارت نیست- با مدل نام هایی- که وابسته به عبارت است و منعکس کننده ویژگی های معنایی کلمه قبلی است- ما فهمیدیم فقط مدل محدود به عبارت، سازگاری مهمی با اطلاعات مغزی دارد.

اندازه گیری ها براساس الگو برای ارتباطات مستقیم بین شبکه زبانی نیمکره چپ، جریان مستقیم اطلاعات را بین مناطق پریتال تحتانی و فرونتال تحتانی و تمپورال، نشان داد و این مناطق زیربنای تغییر لغت معانی فعال شده اسم بعدی است.

این نتایج، پایه عصبی احتمالی را برای تفسیر یکپارچه و پیوسته و همزمان مقیاس های مشاهده شده در حد میلی ثانیه، فراهم می کند.

https://neurosciencenews.com/speech-interpretation-15004/amp/

@salmanfatemi