آیا در آینده دستگاه های جدید می توانند امواج مغزی را بخوانند؟

۱۸ سال پیش من جراحی مغز داشتم و از آن زمان به بعد، علوم مغزی به عشق وعلاقه شخصی من تبدیل شد من در واقع مهندس هستم و در ابتدا اجازه بدید که بگم اخیرا به گروه گوگلی "مون شات" پیوستم که در آن یک بخش در اختیارم بود بخش تقسیم صفحه نمایش در گوگل " X"، و عملکرد دانش مغزی که امروز در باره آن صحبت می کنم کاری که من قبل از پیوستم به گروه گوگل انجام دادم علاوه بر فعالیت اصلی ام در گوگل.
وفتی شما جراحی مغز دارید ؛ می توان گفت که داغ ننگی وجود خواهد داشت. اینکه هنوز هوشمند هستید، یا نه ؟ و اگر نه، آیا می توانید دوباره هوش تان را بدست آورید؟
بعد از جراحی مغز و اعصاب بخشی از مغز من گمشده بود، و مجبور بودم که این موضوع را بپذیرم بخش گمشده، ماده خاکستری مغز نبود؛ آن بخش چسبنده مرکزی مغز بود جائی که هورمون ها و انتقال دهنده های عصبی اساسی تولید می شوند درست پس از عمل جراحی، مجبور بودم تصمیم بگیرم که چه مقدار از هر کدام از یک دوجین از مواد شیمیائی را بطور روزانه مصرف کنم. چون اگر من هیچ داروئی مصرف نمی کردم در عرض چند ساعت می مردم. الان ۱۸ سال می گذرد، هر روز طی این ۱۸ سال مجبور بوده ام که سعی کنم تا ترکیبات و مخلوط هائی از مواد شیمیائی را مصرف کنم ، تا بتوانم زنده بمانم. در این مدت چند بار تا دم مرگ رفته ام.
اما خوشبختانه، از آنجاییکه اساسا آزمایشگر هستم، تصمیم گرفتم سعی کنم مقدارهای بهینه بیشتری برای داروهای آزمایشی پیدا کنم چون واقعا نقشه راه مشخصی که به تفصیل باشد وجود ندارد. شروع کردم به امتحان کردن ترکیب های مختلف و واقعا شوکه شدم وقتی دیدم چطور تغییرات جزئی در مقدار داروها می تواند بطور چشمگیری، حس و دریافت های های مرا از خودم تغییر دهد احساسم از اینکه چه کسی بودم، طرز تفکرم، رفتارم نسبت به مردم. یک مورد بخصوص دراماتیک که داشتیم: راستش برای چند ماهی مقادیری مختلف از مواد شیمیائی مخصوص مردی که در ابتدای بیست سالگیش بود امتحان کردم، و شوکه شدم از اینکه این موضوع چقدر تفکرات مرا تغییر داد. ( خنده حضار) من در تمام اوقات عصبانی بودم، مداوم در مورد رابطه جنسی فکر می کردم، و فکر می کردم که باهوش ترین فرد روی کره زمین هستم، ( خنده حضار) البته در طول سالیان، از این تیپ آدم ها زیاد ملاقات کرده ام، یا شاید از نوع ملایم تر آنها. در واقع من از نوع افراطی آنها بوده ام. ولی، آنچه مرا متعجب کرد این بود که نمی خواستم خودخواه باشم من واقعا سعی می کردم، تا با کمی احساس عدم امنیت راستش مسائل پیش رویم را حل کنم و به نتیجه هم نمی رسید.
خوب نتوانستم برای مسائل ام راه حلی پیدا کنم بنابراین مقادیر دارو را عوض کردم ولی تجربه ای که به من داد درک تازه ای از مردها و اینکه چطور چنین چیزی را تجربه می کنند را برایم رقم زد و من در طول این تجربه با آنها بودم این خیلی بهتر بود از وقتی که
سعی می کردم خودم به تنهائی تجربه کنم برای تنظیم این هورمون ها و فرستنده های عصبی و غیره و سعی در اینکه هوش من برگردد بعد از بیماری و جراحی ام تفکر خلاق من، بخش ایده آفرین مغز من فعال شد. و فکر می کنم بیشتر در بخش تصاویر و همچنین برای من این تبدیل شد به یک موضوع اصلی اینکه چطور بتوانیم تصاویر مغزی مان را بدست آوریم. بعنوان یک راه سریع برای نمونه سازی اگر شما بخواهید ، نظرمرا بپرسید راه حل، امتحان نظریات مختلف ، اندازه های مختلف اجرا کردن حالات مختلف راهگشا خواهد بود. البته این نوع تفکر جدید نیست. فیلسوفانی مثل هیوم و دکارت و هابس مواردی را به همین شکل بررسی کرده اند انها در واقع گفته اند که تصاویر مغزی و ایده ها در واقع یک مفهوم هستند. کسانی هستند امروز که بحث های زیادی دارند در مورد اینکه مغز چطور کار می کند، ولی برای من این ساده است عکس های مغزی، برای اکثر ما حکم یک مرکزیت را دارند در تفکر خلاق ما.
لذا پس از سالها من خودم را تنظیم کردم و مقادیر زیادی تصاویر ذهنی زنده واقعی با بسیاری پیچیدگی ها و تحلیل اساسی مغز که در پس تصاویر می اید و آنچه امروز من روی آن کار می کنم اینست که چطور می توانم این تصاویر مغزی ام را سریعتر روی صفحه کامپیوترم بیاورم؟ میتوانید تصور کنید، اگر بخواهید، یک کارگردان سینما قادر باشد تا با تصوراتش به تنهائی، کل جهان را در مقابل خود هدایت کند ؟ یا یک موسیقیدان بتواند موسیقی خود را از مغزش بگیرد ؟ یک امکان بی نظیر برای اینکار وجود دارد بعنوان یک راه برای افراد خلاق برای به مشارکت گذاشتن آن سرعت نور. و واقیعت این است ، باقیمانده تنگنای مشکل برای رسیدن به هدف مان باید بتوانیم وضوح سیستم های اسکن مغزی مان را بالا ببریم.
پس اجازه بدهید بگویم چرا ما در حال رسیدن به هدف هستیم با در میان گذاشتن اطلاعات دو تحقیق اخیرمان که توسط دو گروه متخصص مغز و اعصاب بسیار حرفه ای انجام شده است. هر دو گروه از تکنولوژی "ام آر آی " نوع اف استفاده کرده اند. تکنولوژی تصویر برداری توسط تشدید مغناطیسی کاربردی برای به تصویر کشیدن مغز. و اینجا شما شاهد مجموعه تصویر اسکن مغزی از جورجیا گانیس و همکارش در هارواردهستید. ستون سمت چپ، یک اسکن مغزی از شخصی را نشان می دهد که در حال دیدن تصویری است ستون میانی اسکن مغزی همان شخص است که در حال تصور دیدن همان تصویر است. و ستون سمت راست ، که از تفریق ستون میانی از ستون سمت چپی خلق شده است. تصویر نشان میدهد که تقریبا تفاوتی وجود ندارد. این آزمایش با افراد مختلف و بدفعات و با تصاویر مختلف تکرار شد و در همه حال نتیجه یکسان گرفته شد. تفاوت میان دیدن یک تصویر یا موضوع و تصور دیدن آن تقریبا صفر است.
تجربه دیگری را با شما در میان می گذارم تجربه مربوط به آزمایشگاه جک گالانت در برکلی کالیفرنیا. آنها توانسته اند امواج مغزی را رمز گشائی کنند رمز گشایی تصاویر تصاویر مغزی موضوعات قابل تشخیص در میدان دید انسان خوب، اجازه بدهید نگاهی به آنها بیندازیم. در این آزمایش، افراد نشان داده میشوند صد ها ساعت ویدئوهای یوتیوب توسط بینندگان دیده شده و در همان زمان، مغز بینندگان در حال اسکن شدن بوده است برای ایجاد یک کتابخانه بزرگ از عکس العمل مغزهای بینندگان از دیدن ویدئو ها. سپس یک فیلم جدید نشان داده شد با تصاویر جدید، بینندگان جدید، و حیوانات جدید در فیلم ها و یک مجموعه اسکن جدید ضبط شد. کامپیوتر فقط اطلاعات اسکن شده مغز را استفاده می کرد رمز گشائی اسکن های جدید مغزی برای اینکه بفهمیم واقعا بینندگان فکر می کرده اند چه می بینند. در سمت راست، شما حدس های کامپیوتر را می بینید و در سمت چپ، کلیپ های نمایش داده شده را داریم. این واقعا تعجب آور است. ما خیلی نزدیک شده ایم به نتیجه گیری ما فقط نیاز داریم تا وضوح سیستم را بالا بریم. و اگر بخاطر بیاورید که وقتی شما موضوعی را می دیدید در مقایسه با زمانی که شما تصور می کردید که آن موضوع را می بینید تصویر مغزی مشابهی در مغز شما بوجود می آید.
خوب این کار با استفاده از بالاترین وضوح سیستم در تکنولوژی موجود امروز انجام شد وضوح امواج مغزی در عرض سالهای اخیر، واقعا بیش از هزار برابر بیشتر افزایش یافته است. در مرحله بعد نیاز داریم تا وضوح را بیش از هزار برابر دیگر افزایش دهیم برای اینکه یک نگاه عمیق تری به موضوع داشته باشیم. چطور این کار را انجام می دهیم ؟ در این روش تکنیک های بسیاری هست که می توان استفاده کرد یکی از راهها باز کردن جمجمه شما و قرار دادن الکترود ها در آن است من این کار را نخواهم کرد. بسیاری روش های تصویر برداری دیگر نیز هست که پیشنهاد شد، من خودم حتی بعضی را پیشنهاد کردم ولی با توجه به آخرین موفقیت های "ام آر آی" اول باید این سوال را مطرح سازیم که آیا نهایت راه فن آوری همین تکنولوژی " ام آر آی" است ؟ عقل متعارف می گوید که تنها راه برای داشتن وضوح بیشتر، مغناطیس های بزرگتر است ولی در این زمان، داشتن مغناطیس های بزرگتر واضح بودن تصاویر را تا اندازه ای افزایش خواهد داد ولی نه به آن اندازه ی هزار برابری که نیاز است. من نظریه ای را پیشنهاد کردم: بجای داشتن مغناطیس بزرگتر اجازه بدهید تا مغناطیس های بهتری داشته باشیم امروزه برخی فن آوری های پیشرفته در علوم نانو وجود دارد که سری جدیدی از مغناطیس ها را بوجود آورده است و با این مغناطیس ها می توانیم جزئیات دقیق تری از میدان های مغناطیسی مغزی داشته باشیم، و با استفاده از آنها، در واقع می توانیم یک ساختار هولوگرافی مانند شکل های زیر داشته باشیم برای داشتن یک کنترل دقیق روی الگوهای مختلف همانطور که در اینجا نشان داده شده است با تغییر چیزها قادر به ایجاد ساختارهای بسیار پیچیده تر هستیم. می توانیم ساختارهای پیچیده تری بوجود آوریم، فقط با کمی تفاوت در آرایش آنها، چیزی مثل ساختن دستگاه های تنفس نگار.
خوب، چرا این مهم است ؟ در طی سالیان، تلاش های زیادی برای " ام آرآی " ها برای ساختن مغناطیس های بزرگ یا مغناطیس های خیلی بزرگ انجام شده است، درست است ؟ ولی بیشترین پیشرفت در سالهای اخیر برای افزایش وضوح از ناشی از روشهای رمز گذاری و رمز گشائی ابتکارانه و هوشمندانه بوده است که در فرستنده ها و گیرنده های "اف ام" ( مدولاسیون فرکانس) سیستم های " ام آر آی" استفاده می شود . با این شرایط ،حالا بجای داشتن یک میدان مغناطیسی یک دست یک الگوی میدان مغناطیسی ساخت یافته (سازماندهی شده)، علاوه بر استفاده از فرکانس های رادیوئی " اف ام" داریم . پس با ترکیب الگوهای مغناطیسی با الگوها در فرکانس های رادیوئی اف ام ( تکنیک مدولاسیون فرکانس) پردازشی خواهیم داشت که بطور انبوه اطلاعات قابل استخراج ما را در یک تک اسکن افزایش می دهد. در راس این پردازش می توانیم لایه هایی از اطلاعات دانش نگارش رو به رشد مان در مورد ساختار مغز و حافظه برای ایجاد هزاران برابر افزایش وضوحی که نیاز داریم بدست آوریم. و با استفاده از " ام آر آی " نوع " اف" یا کاربردی ، می توانیم نه تنها جریان خون اکسیژن دار را اندازه گیری کنیم، بلکه هورمونها و فرستنده های عصبی و حتی شاید بتوانیم فعالیت مستقیم عصبی را اندازه گیری کنیم. که این البته یک رویا بمی باشد.
ما در روند رشدی هستیم که می توانیم ایده های خود را مستقیما به رسانه های دیجیتالی انتقال دهیم. می توانید تصور کنید اگر قادر شویم به جای ارتباط با زبان گره گره خورده مان از طریق فکر انسانی با هم ارتباط برقرار کنیم قادر به انجام چه کارهایئ خواهیم شد؟ و تا کجا ما می توانیم دانش مبادله میان بشر را با استفاده از حقایقی از فکر بشر که فیلتر نشده است، ارتقا بخشیم شما فکر می کنید که اینترنت از اول بزرگ بود. این ها سوالات مهمی است. ممکن است این ابزار بینظیری باشد برای اینکه فکر خود را و مهارتهای ارتباطی خود را تقویت نمائیم در واقع این ابزار مشابهی خواهد بود که ممکن است منجر به درمان آلزایمر و بیماری های مشابه گردد.
ما گزینه های محدودی داریم ولی اینک این درباز شده است، صرف نظر از اینکه چه مدت طول خواهد کشید، ما به نتیجه خواهیم رسید، یک عدد انتخاب کنید ۵ سال یا ۱۵ سال ، چه مدت طول می کشد تا به نتیجه برسیم ؟ بعید است بیش از این طول بکشد. ما باید یاد بگیرم که چطور این گامها را با هم برداریم
با تشکر از شما
( تشویق حاضران)