مغز ما چگونه دنیای پیرامون را می بیند؟
 

جهان با سرعت بسیار زیادی در حرکت است اما مغز انسان برای این که این حرکت سریع را ببیند به مراتب تندتر همه چیز را نظاره می‌کند. ما انسان ها اشیاء پیرامون خود را در اندازه های واقعی آنها می‌بینیم، علی رغم تغییرات شدید و ناگهانی که چشم های ما از تصاویر آنها تجربه می‌کنند. این یک توانایی ذاتی و خودکار است که نیروی ارادی ما دخالتی در آن ندارد.
مطالعات انجام شده در دانشگاه «وسترن انتاریو» در کانادا افق تازه ای از چگونگی پردازش تصاویر دنیای خارج در مغز را پیش روی ما نمایان می‌کند. تصاویر انسان ها، مکان ها و اجسام مدام در شبکیه چشم ما فشرده و کوچک می‌شوند، سپس بسط پیدا می‌کنند و بزرگ می‌شوند و این تغییرات پیوسته ادامه دارد. شبکیه لایه ای از بافت حساس به نور است که سطح داخلی کره چشم را پوشانده است. این بخش چشم ساختار لایه لایه دارد که در آن چند لایه نورون به وسیله سیناپس ها به هم متصل شده اند.
چشم با کمک قرنیه و عدسی تصویری از یک جسم قابل رؤیت روی شبکیه ایجاد می‌کند. نوری که به شبکیه برخورد می‌کند باعث بروز یک سلسله واکنش های شیمیایی و الکتریکی می‌شود که در نهایت ایمپالس های عصبی را تحریک می‌کند. سپس این ایمپالس ها از طریق فیبرهای عصب بینایی به مراکز بصری مختلفی از مغز ارسال می‌شوند. به محض این که تصویر یک شی ء روی شبکیه می‌افتد، تنها حدود یک دهم ثانیه طول می‌کشد تا مغز به اندازه واقعی آن پی ببرد. قابلیت شگفت انگیز دیگر بینایی مغزی ما این است که نمایش تصاویر اجسام در اندازه واقعی آنها در نخستین مراحل پردازش بصری مغز، در قشر بیرونی آن که ضخامتش بین ۲ تا ۴ میلی متر است رخ می‌دهد.
قشر مغز که همان ماده خاکستری است ناحیه دیگر مغز که متشکل از ماده سفید است را می‌پوشاند و در حافظه، توجه، آگاهی ادراکی، تفکر، زبان و هوشیاری نقشی کلیدی دارد.
ما دنیایی را می‌بینیم که در آن اندازه ها ثابت هستند. ما اندازه های‌ واقعی همه چیز را می‌بینیم، بدین معنی که اجسام را در همان اندازه ای که در واقعیت هستند درک می‌کنیم. این اتفاقی خوشایند در خلقت است، چون در غیر این صورت دنیا را به صورتی بی نظم و غیر قابل تعبیر درک می‌کردیم و تجسمی‌پر هرج و مرج از دنیا
می‌داشتیم.
دانشمندان دریافته اند که مغز انسان ثبات و تناسب اندازه اجسام را با محاسبه فاصله ای که بین فرد و هر جسم وجود دارد ایجاد می‌کند. هر چه جسم دورتر باشد، تصویر کوچک تری از آن در شبکیه منعکس می‌شود. برای مثال زمانی که یک اتومبیل در حال فاصله گرفتن از ما است با این که تصویرش در شبکیه چشم ما کوچک و کوچک تر می‌شود اما آن را در اندازه ای که واقعاً هست می‌بینیم.
هنگامی‌که در مقابل اشیائی با اندازه های مختلف که فاصله های متفاوتی هم از ما دارند قرار می‌گیریم، سیگنال های الکتریکی کوچکی در مغز ظاهر می‌شوند. دانشمندان به منظور اندازه گیری این سیگنال ها «نوار مغزی» یا به اختصار «EEG »تهیه می‌کنند، یعنی با الکترومغزنگاری فعالیت الکتریکی مغز را ثبت می‌کنند.
گرفتن نوار مغزی یک روش غیر تهاجمی‌است که به دنبال آن نوسانات ولتاژ ناشی از جریان های یونی درون نورون های مغز اندازه گیری می‌شوند. ثبت مغز نگاره با قرار دادن الکترودهایی روی پوست سر با استفاده از نوعی ژل رسانا انجام می‌شود.
گرفتن نوار مغزی برای مقاصد درمانی به طور معمول بین ۲۰ تا ۳۰ دقیقه طول می‌کشد و اغلب برای تشخیص صرع، اختلالات مربوط به خواب، کما، انسفالوپاتی (اختلال عملکرد یا بیماری مغز) و مرگ مغزی به کار می‌رود.
پیش از این پژوهشگران فاصله اجسام از فرد را با تغییر اندازه ظاهری آنها در صفحه رایانه تغییر می‌دادند. اما در روش جدید آنها کل تصویر را در مقابل چشمان ناظر جلوتر می‌آورند یا عقب تر می‌برند و در این حین میزان فعالیت مغزی او را با استفاده از نوار مغزی می‌سنجند.
با انجام این آزمایش توانایی های چشم در درک فاصله، مثل دید استریو (stereo vision)، یعنی درکی که از عمق اجسام و درک سه بعدی آنها داریم و حرکت همزمان دو چشم در دو جهت مخالف (vergence)برای دریافت دید دوچشمی‌به خوبی قابل بررسی شدند و با هم مطابقت داشتند.
به علاوه پژوهشگرها با این تکنیک توانستند به طور دقیق مشخص کنند مغز چه زمانی در نواحی بصری خود به عدم تغییر اندازه اشیاء در حین تغییر فاصله آنها از فرد ناظر پی می‌برد.
به دنبال الکترومغزنگاری، در ۱۰۰ میلی ثانیه نخست که تصویر یک شئی روی صفحه نمایان می‌شود، سیگنال های نوار مغزی اندازه خود تصویر را روی شبکیه چشم منعکس می‌کنند، اما پس از گذشت ۱۵۰ میلی ثانیه، سیگنال ها اندازه واقعی شئی را نشان می‌دهند.
این تغییر اندازه که در سیگنال های نوار مغز نمایان می‌شود نشان دهنده ترکیب شدن اطلاعات مربوط به تصویر منعکس شده در شبکیه و اطلاعات مربوط به فاصله شئی از فرد ناظر است.
این که چگونه مغز به ما کمک می‌کند تا اندازه واقعی اشیاء را در دنیای خارج از جسم خودمان ببینیم کشف ارزنده ای است که به دانشمندان کمک می‌کند سیستم های بینایی ماشینی را برای همه نوع ابزار و ماشین آلات، از روبات ها گرفته تا اتومبیل های خودران بسازند.
بینایی ماشینی نوعی فناوری و روشی برای بازرسی اتوماتیک ماشین آلات پیشرفته و هدایت روبات های صنعتی بر پایه تصویربرداری است که تا حدودی با بینایی رایانه ای ارتباط دارد.
همچنین، اکنون متوجه می‌شویم مغز ما با چه قدرت اعجاب انگیزی دنیایی که با حس بینایی درک می‌کنیم را بدون تغییر در ماهیت و ویژگی های‌ ظاهری اجزای آن برایمان به نمایش در می‌آورد.

code

Email this page

نسخه مناسب چاپ