دوشنبه ۳۰ بهمن ۱۳۹۶ / Monday, 19 February, 2018

طبقه بندی بینایی اشیا


طبقه بندی بینایی اشیا
در هفتمین جشنواره پژوهش و فناوری کشور (دی ماه ۸۵) دکتر حسین استکی رئیس پژوهشکده علوم شناختی به خاطر چاپ مقاله یی در نیچر با عنوان Microstimulation of inferotemporal cortex influences face categorization به عنوان پژوهشگر برتر در بخش ویژه جشنواره برگزیده شد. در اینجا شرحی درباره موضوع پژوهش ایشان و همکارانش به قلم دکتر استکی می آید.
علوم اعصاب شناختی در زمره علوم زیستی است که از درهم آمیختن شاخه های علمی مختلف به وجود آمده است. در این حوزه از دانش، ارتباط فعالیت سلول های مغز با قابلیت های شناختی مانند ادراکات حسی، توجه، تصمیم گیری، حافظه و یادگیری مورد مطالعه قرار می گیرند.
تحول دانش ما درباره مغز و قابلیت های شناختی آن طی سه دهه گذشته بر بسیاری از حوزه های علمی دیگر تاثیر گذاشته و منجر به ظهور علوم میان رشته یی و فناوری های جدید شده است. رشد سریع علم فیزیک در اوایل قرن بیستم زمینه ساز شکوفایی دانش هسته یی، تولید نیمه هادی ها، فناوری دیجیتال، ظهور عصر اطلاعات و در نتیجه تغییر ساختار ژئوپولتیکی، اقتصادی و نظامی جهان شد. ولی رشد انفجارگونه علوم اعصاب و دانش ما از مغز و قابلیت های پیچیده آن در حال حاضر به مراتب سریع تر از رشد علم فیزیک در قرن گذشته است. گستره و عمق تاثیر این تحول علمی مهم در ابعاد مختلف زندگی بشر در دهه های آینده آشکار خواهد شد.
شکل گیری علوم اعصاب محاسباتی یا مدل سازی عصبی از جمله مهم ترین تحولات علمی در اواخر قرن گذشته است. تبیین فرآیندهای عصبی که زیرساخت شناخت و سایر قابلیت های پیچیده مغز هستند و مدل سازی این فرآیندها به زبان ریاضی، امکان فهم بهتر از پدیده های شناختی و همچنین به کارگیری قابلیت های محاسباتی مغز در شئون مختلف زندگی را فراهم می آورد. پیدایش علوم نوینی مانند مهندسی اعصاب و دستیابی به امکان ارتباط مغز و ماشین از جمله دستاوردهای وحدت بین این شاخه های علمی است. از نمونه های مهم پیشرفت در این حوزه می توان به پیوند زدن مدارهای الکترونیکی به مغز آسیب دیده و بازسازی عملکرد بخش های تخریب شده توسط این مدارها اشاره کرد.
علوم بینایی از شاخه های مهم علوم اعصاب شناختی است که به مطالعه نحوه درک بینایی و ساختار عصبی مرتبط با آن می پردازد. با توجه به رشد سریع این حوزه از دانش و نیاز کشور به همگامی با تحولات علمی مهم جهان، در سال ۱۳۷۹ واحد پژوهشی مغز و علوم شناختی با حمایت پژوهشگاه دانش های بنیادی و همکاری دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی توسط اینجانب تاسیس شد. در این مجموعه، با استفاده از تکنیک های نوینی مانند اندازه گیری پتانسیل های برانگیخته مغزی در انسان و ثبت الکتروفیزیولوژیک از سلول های عصبی مرتبط با حس بینایی، همراه با انجام آزمایش های سایکوفیزیکی در میمون های آزمایشگاهی، مکانیسم های ادراک بینایی مورد مطالعه و پژوهش قرار می گیرد.
کشف سلول هایی از مغز که به طور اختصاصی با دیدن تصاویر چهره فعال می شوند یکی از مشاهدات مهم علمی در سال های اخیر بوده است. این فعالیت عصبی با ادراک حسی فرد همزمان است ولی وجود رابطه علی بین فعالیت این سلول های مغز و ادراک تاکنون به اثبات نرسیده است.
یکی از فرضیات مهم علوم اعصاب شناختی این است که «ادراک» و «شناخت» در نتیجه فعالیت الکتر یکی سلول های عصبی در مغز به وجود می آید. طی پنجاه سال اخیر با پیشرفت فناوری و فراهم آمدن امکان ثبت پتانسیل های الکتریکی مغز، یافته های زیادی در مورد نحوه کد شدن اطلاعات در مغز به دست آمده است. ولی تمامی این شواهد تنها نشان دهنده نوع تاثیر تحریکات حسی بر فرآیندهای الکتریکی سلول های عصبی است و اینکه ارتباط علی بین فعالیت بخش های خاص مغز و قابلیت های شناختی وجود داشته باشد، به اثبات نرسیده است.
یکی از راه های بررسی ارتباط بین «فعالیت های مغز» و«شناخت» تحریک مدارهای نورونی حسی مغز از طریق تزریق جریان الکتریکی در نواحی خاص مغز و مطالعه «ادراک» به وجود آمده و رفتار شناختی ناشی از آن است. برای مثال، در صورتی که بدون وجود محرک بینایی و تنها با تحریک الکتریکی مصنوعی بخشی از مغز، ادراک بینایی حاصل شود و تصویری از یک شیء خاص «دیده» شود، نوع ارتباط «فعالیت مدارهای نورونی» و «شناخت بینایی» تحلیل و مشخص خواهد شد.
شواهد علمی و تجربی موجود در این زمینه بسیار محدود است. در پژوهشی که توسط اینجانب و دکتر سیدرضا افراز و دکتر روزبه کیانی انجام شد و نتایج آن در شماره آگوست ۲۰۰۶ مجله نیچر منتشر شد، نشان داده شده است که ادراکات بینایی پیچیده مانند شناخت چهره، وابسته به فعالیت تعداد محدودی از سلول های عصبی قشر مغز است. ما در این پژوهش نشان دادیم که می توان با تاثیرگذاری بر فعالیت الکتریکی مغز، درک بینایی و تصمیم گیری وابسته به آن را کنترل کرد. این یافته های علمی، علاوه بر افزایش دانش ما در مورد مکانیسم های شناخت در سیستم های زیستی، گامی به جلو در توضیح ارتباط مغز و ذهن محسوب می شوند و لذا بر نظریات موجود روانشناسی شناختی و فلسفه ذهن تاثیر خواهند گذاشت. از سوی دیگر براساس این یافته ها در نهایت امکان بازسازی قابلیت های مغز در افراد دچار ضایعات مغزی و کاربرد مکانیسم ها و قابلیت های شناختی انسان در ماشین ها و روبات ها فراهم خواهد شد.
مشکلات و پیچیدگی های تحقیقات آزمایشگاهی درباره ارتباط بین مغز و پدیده های ذهنی و میان رشته یی بودن این حوزه از دانش و عدم وجود گروه های آموزشی و تحقیقاتی مرتبط با علوم اعصاب شناختی و محاسباتی در دانشگاه ها و مراکز تحقیقاتی کشور، حمایت خاص از دستاوردهای پژوهشگاه در زمینه های ذکر شده را ضروری می کند.

دکتر حسین استکی

منبع : روزنامه اعتماد

مطالب مرتبط

فیزیولوژی خواب


فیزیولوژی خواب
همه ما از حالات متعدد فعالیت مغز شامل خواب و بیداری، تهییج و حتی درجات مختلف روحیه از قبیل نشاط ، افسردگی و ترس آگاه هستیم. تمام این حالات از نیروهای فعال کننده یا مهارکننده مختلف ناشی می شوند که معمولا در داخل خود مغز تولید می شوند.
خواب بعنوان یک حالت ناخودآگاهی تعریف می شود که با تحریکات حسی مناسب بتوان آن را به بیداری تبدیل کرد. خواب را باید از اغماء تمیز داد که یک حالت نا خودآگاهی است که شخص را نمی توان از آن بیدار کرد. باید دانست که خواب از دو مرحله خواب عمیق و خواب REM تشکیل شده است که بطور یک در میان نسبت به یکدیگر در طی شب حاصل می شوند.
● خواب عمیق:
این خواب بسیار استراحت بخش بوده و با کاهش تنوس رگهای خونی محیطی و کاهش بسیاری از اعمال نباتی دیگر بدن همراه است. بطوریکه فشار خون، تعداد ضربان قلب و متابولیسم پایه به میزان ۲۰ تا ۳۰ درصد کاهش پیدا می کند. به این نوع خواب ، خواب با امواج آهسته نیز گویند چون منحنی امواج مغزی در این حالت بسیار آهسته می باشد.
● خواب REM :
در یك خواب شبانه طبیعی دوره های خواب REM به مدت ۵ تا ۳۰ دقیقه بطور متوسط هر ۹۰ دقیقه یک بار ظاهر می شود و اولین دوره آن ۸۰ تا ۱۰۰ دقیقه بعد از بخواب رفتن شخص بوجود می آید. هنگامی که شخص بسیار خسته است مدت هر دوره خواب REM بسیار کوتاه بوده و حتی ممکن است وجود نداشته باشد. از طرف دیگر بتدریج که شخص استراحت می کند مدت دوره های خواب REM به مقدار زیاد افزایش می یابد. خواب REM دارای چند ویژگی است:
▪ معمولا با رویا همراه است.
▪ ضربان قلب و تنفس نامنظم می شود.
▪ بیدار کردن شخص نسبت به خواب آهسته مشکلتر است . با این وجود انسان معمولا در هنگام صبح در جریان خواب REM از خواب بیدار می شود.
▪ با وجود تنوس عضلانی در سراسر بدن ، معدودی حرکات عضلانی نامنظم به ویژه حرکات سریع چشم Rapid eye movement ایجاد می شود. به همین دلیل به آن خواب REM گویند.
▪ مغز در جریان این نوع خواب بسیار فعال است و متابولیسم مغز ممکن است تا ۲۰ درصد افزایش یابد. بطوریکه امواج مغزی شبیه حالت بیداری است و این یک مسئله متناقض است که با وجود فعالیت بارز مغز ، فرد کماکان در خواب بسر می برد.
● تئوری خواب:
قطع عرضی تنه مغز در ناحیه وسط پل مغزی سبب می شود که فرد هیچگاه به خواب نرود. بعبارت دیگر بنظر می رسد که مرکز یا مراکزی در زیر ناحیه پل مغزی وجود دارند که با مهار کردن سایر قسمتهای مغز بطور فعال موجب خواب می شوند. این تئوری موسوم به تئوری فعال برای خواب است.
تحریک نواحی از تنه مغز مانند هسته های سجافی Raphe) )، بخش Rostral هیپوتالاموس در ناحیه فوق کیاسمایی می تواند خوابی شبیه خواب طبیعی ایجاد نماید. مشاهدات نشان می دهد که نورون های موجود در هسته Raphe سروتونرژیک هستند بعبارت دیگر در پایانه عصبی این نورونها میانجی عصبی سروتونین ترشح می شود که با تولید خواب ارتباط دارد. بطوریکه اگر دارو های بلوکه کننده سروتونین ( مثل رزرپین) را به یک حیوان آزمایشگاهی بدهیم مشاهده خواهیم کرد که حیوان برای چند روزی نمی تواند بخوابد.
بنابراین می توان نتیجه گرفت که هنگامیکه مراکز خواب فعال نیستند هسته های مشبکی مزانسفالی و پل مغزی در اثر فعالیت تحریکی و خودبخودی ، قشر مغز و سیستم عصبی محیطی را فعال نگه می دارند. و هر دوی اینها سیگنالهای فیدبکی مثبت را مجددا به همان هسته های مشبکی فرستاده و آنها را بازهم بیشتر فعال می کنند. بدین ترتیب همینکه حالت بیداری شروع شد بعلت وجود فیدبک های مثبت سیتم عصبی تمایل به ادمه هشیاری دارد.
اما پس از آنکه مغز برای چندین ساعت بحالت فعال باقی ماند حتی نورونهای موجود در داخل سیستم فعال کننده هسته های مشبک ظاهرا خسته خواهند شد و از طرفی عوامل دیگری مراکز خواب را فعال می کنند. در نتیجه دوره فیدبکی مثبت بین هسته های مشبکی مزانسفالی و قشر مغز ، و همچنین دوره فیدبکی مثبت بین بین این هسته ها و سیستم عصبی محیطی مسدود می شوند و اثرات مهاری مراکز خواب رشته کار را بدست می گیرند و منجر به عبور سریع از حالت بیداری به حالت خواب می گردند.
● اثرات فیزیولوژیک خواب:
خواب دارای دو نوع اثر مهم فیزیولوژیک بر روی سیستم عصبی و سایر بخش های بدن می باشد. بنظر می رسد اثر اول مهمتر باشد زیرا شخصی که نخاعش در گردن قطع شده هیچگونه اثرات فیزیولوژیکی که قابل انتساب به دوره بیداری و خواب باشد در قسمتی از بدن که در زیر محل قطع قرار گرفته نشان نمی دهد. این فقدان خواب و بیداری موجب بروز هیچگونه آسیب قابل توجه ای در اندام های بدن نمی گردد.
بیداری طولانی اغلب همراه با اختلال پیشرونده اعمال روانی بوده و گاهی حتی موجب فعالیت های رفتاری غیر طبیعی سیستم عصبی می شود. همه ما با کندی جریان فکر پس از یک بیداری طولانی آشنا هستیم . علاوه بر آن شخص می تواند پس از بیداری اجباری بمدت طولانی ، بشدت تحریک پذیر شده و یا حتی دچار اختلالات روانی یا پسیکوز Psychosis)) شود.
▪ نكته های جالب :
- هر فرد بطور متوسط یک سوم عمر خود را در خواب می‌‌گذراند.
- بی‌خوابی سریعتر از بی‌غذایی موجب مرگ آدمی می‌‌شود.

طرز تهیه شیرینی پادرازی برای عید
شیرینی پادرازی و طرز تهیه شیرینی پادرازی و شیرینی پادرازی مشهدی و طرز تهیه شیرینی خانگی برای عید رادرنمناک ببینید.
وبگردی
حمله با اتوبوس به مردم و مأموران پلیس در پاسداران
حمله با اتوبوس به مردم و مأموران پلیس در پاسداران - کی از دراویش گنابادی با اتوبوس به مردم و مأموران پلیس در خیابان پاسداران تهران / گفته میشود تعداد شهدای ناجا در حمله آشوبگران فرقه ضاله گنابادی و حامیان نورعلی تابنده به ۴ تن رسیده است.
اگر «عدم رویارویی با حریفان اسرائیلی» آرمان ماست چرا پنهانی و دزدکی؟
اگر «عدم رویارویی با حریفان اسرائیلی» آرمان ماست چرا پنهانی و دزدکی؟ - آنچه مشخص است جمهوری اسلامی ایران باید تصمیم مشخص و درستی درباره سیاست عدم رویارویی با ورزشکاران رژیم صهیونیستی بگیرد. دیگر نمی‌توان با این روش تعقیب و گریزی با این مسئله برخورد کرد. دیگر نمی‌توان ورزشکاران را از مقابله با کشتی‌گیران اسرائیلی باز داشت و در برابر رسانه‌های جهانی گفت به خاطر مصدومیت در میدان حاضر نمی‌شویم و در داخل جشن بگیریم که ما عزت‌مان را حفظ کردیم و...
خوشحالی عجیب معاون رئیس‌جمهور از افزایش هزینه سفر به خارج از کشور !
خوشحالی عجیب معاون رئیس‌جمهور از افزایش هزینه سفر به خارج از کشور ! - دولت - معاون رئیس‌جمهور با بیان اینکه نوسان قیمت ارز کلا آزار دهنده است، گفت: افزایش قیمت ارز به لحاظ محاسبه عددی هزینه تمام‌شده سفر به خارج از کشور را افزایش می‌دهد.
ویدئو / حضور خانواده مسافران هواپیمای یاسوج در محل حادثه
ویدئو / حضور خانواده مسافران هواپیمای یاسوج در محل حادثه - برخی از خانواده‌های مسافران هواپیمای تهران - یاسوج که صبح یکشنبه (۲۹ بهمن) در ارتفاعات سقوط کرد، در حوالی مناطق احتمالی وقوع حادثه حضور یافته‌اند تا از نزدیک در جریان عملیات جست‌وجوی لاشه هواپیما قرار بگیرند. نیروهای حاضر در محل نیز برای آنها توضیح می‌دهند که چرا کار این عملیات با دشواری‌هایی مواجه است.
اسنادی که نشان می دهد فرودگاه یاسوج رادار ندارد
اسنادی که نشان می دهد فرودگاه یاسوج رادار ندارد - رضا رشیدپور در برنامه حالا خورشید از اسنادی رونمایی کرد که نشان می دهد، فرودگاه یاسوج علیرغم تکذیب مسئولان، رادار و تجهیزات کافی برای فرود امن هواپیماها ندارد. گفته می شود یکی از دلایل دخیل در سقوط هواپیمای تهران - یاسوج فعال نبودن رادار فرودگاه یاسوج بوده است.
سقوط «خرمشهر»، هواپیمایی که چندین سال زمین‌گیر شده بود!
سقوط «خرمشهر»، هواپیمایی که چندین سال زمین‌گیر شده بود! - رویدادی که در بطن آن، هواپیمای ATR شرکت آسمان قرار داشت که با کد EP-ATS رجیستر شده و مسئولان شرکت هواپیمایی آسمان بر آن نام «خرمشهر» را گذارده بودند. نامی که هدف از انتخاب آن هرچه بوده، حتما یادآوری سقوط خرمشهر در ابتدای جنگ تحمیلی نبوده است. رویدادی که ساعاتی پیش بار دیگر رخ داد؛ این بار با سقوط هواپیمایی که خرمشهر نام داشت.
بدل ایرانی آنجلینا جولی رونمایی شد !
بدل ایرانی آنجلینا جولی رونمایی شد ! - شب گذشته مراسم اکران فیلم بلوک 9 خروجی 2 به کارگردانی علیرضا امینی و تهیه کنندگی محمدرضا شریفی نیا و نیز فیلم شاخ کرگدن در پردیس سینمایی ملت برگزار گردید.
اظهارات جنجالی احمدی نژاد در مقابل دادگاه
اظهارات جنجالی احمدی نژاد در مقابل دادگاه - سخنرانی پرحاشیه احمدی نژاد در مقابل دادگاه بقایی