پزشکان گیل

هزارتوهای آگاهی (۱)/ سارا رها

بدست پزشكان گيل • 4 نوامبر 2009 • دسته: آوای موج

خواندن ذهن آدمی: رویایی در شرف تحقق
یکی از سخنرانی‌های خوب همایش سالانه‌ی «موسسه‌ی نئوکام» که خوشبختانه به‌صورت آن‌لاین قابل دسترسی است، سخنرانی دکتر هاگزبی راجع به خواندن ذهن توسط دستگاه fMRI است که شرح خوبی از کارهای انجام شده در این زمینه دارد.
به‌طور خلاصه و ساده قضیه این است که توسط الگوریتم آنالیز الگوی مالتی‌وکسل Multi-Voxel Pattern Analysis (MVPA) از روی تصاویر fMRI توانسته‌اند با خطای نسبتاً کم تشخیص بدهند که شخص مورد آزمایش به کدام تصویر در حال نگاه کردن است. یکی از آزمایش‌های انجام شده در سال ۲۰۰۱ این بود که به اشخاص در حالی که زیر دستگاه fMRI قرار داشتند، یک‌سری تصاویر را یک‌به‌یک نشان دادند. بعد طبق معمول روش‌های دسته‌بندی (Classification)، داده‌های جمع‌آوری شده را به دو گروه تقسیم کردند. الگوریتم را با گروه اول به اصطلاح ترین (تعلیم) کردند و بعد روی داده‌های گروه دوم تست کردند. عکس‌های نشان داده شده به اشخاص عکس‌های اشیا و چهره‌ی آدم‌ها و حیوانات بود. نتایج نشان داد که الگوریتم با خطایی در حد ۱۰% می‌تواند عکس‌ها را درست تشخیص دهد.
الگوریتم MVPA به‌جای آن‌که به نقاط حساس یک داده نگاه کند- مثل نقاطی (از نرون‌ها) که به‌طور انفرادی یا گروهی فعال شده‌اند- به الگوی پخش فعالیت‌ها در یک منطقه نگاه می‌کند و سعی می‌کند تطبیقی بین آن الگوی پخش فعالیت‌ها با یک فعالیت شناخته شده پیدا کند.
از جمله آخرین تحقیقات در این زمینه مقاله‌ی گروه «کی و دیگران» از دانشگاه برکلی است که در ماه مارچ سال جاری در مجله‌ی معروف «نیچر» چاپ شده است. در آن مقاله آمده است که محققین از یک الگوریتم مشابه استفاده کرده ولی مدل کمّی جدیدی بر اساس receptive field طراحی کرده‌اند و به‌علاوه عکس‌هایی که به اشخاص مورد آزمایش نشان داده شده بسیار وسیع‌تر از عکس چهره یا شیی بوده است. نتایج نشان داد که وقتی تعداد عکس‌ها در حد ۱۲۰ عدد بود، خطا در حد ۸% بود و وقتی تعداد عکس‌ها را ۱۰ برابر (۱۰۰۰ عدد عکس مختلف) کردند، باز با خطای کمتر از ۲۰% توانستند پیش‌بینی کنند که شخص به کدام عکس نگاه می‌کند. در ضمن در شرایطی که خطا صورت گرفته مورد پیش‌بینی شده خیلی نامربوط نبوده و در واقع عکسی شبیه به عکس اصلی بوده است.
ممکن است فکر کنید که خواندن ذهن آدمی به‌جز ارضای کنجکاوی به چه درد می‌خورد! اولاً که عنوان «خواندن ذهن آدمی» کمی غلط‌انداز است! همه‌ی این آزمایش‌ها تنها می‌توانند فعالیت تصویری مغز را به اصطلاح دی‌کد کنند و نه بیشتر از آن. فکر کردن چیز دیگری است. و اما دی‌کد کردن فعالیت تصویری مغز می‌تواند برای تحقیق برداشت‌های متفاوت در بین افراد به‌کار رود یا برای فهمیدن بهتر کارکرد مغز به هنگام خواب دیدن استفاده شود و غیره.
فعلاً بازار این‌گونه تحقیقات خیلی داغ است و گروه‌های بسیاری روی آن کار می‌کنند. شاید هم روزی برسد که آدمی بتواند با دستگاه fMRI یا از روی امواج مغز بفهمد که طرف به چه فکر می‌کند ولی آن روز به‌نظر من زندگی خیلی بی‌هیجان می‌شود چون دیگر رمز و رازی در وجود کسی وجود نخواهد داشت! به‌قول خیام:
هست از پس پرده گفت‌وگوی من و تو
چون پرده بر افتد نه تو مانی و نه من!
monkey-categories آیا مغز ما به‌صورت ناخودآگاه قبل از آن‌که ما بدانیم تصمیم می‌گیرد؟
مقاله‌ای در ماه آوریل سال جاری در مجله‌ی معروف و معتبر «نیچر نوروساینس» چاپ شده است که علی‌رغم آن‌که نسبت به مقاله‌ی بالا کار قابل ارایه‌ی کمتری دارد، اما بسیار بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. خلاصه‌ی این مقاله از این قرار است که:
بر سر این‌که آیا تصمیمات آزاد شخصی توسط فعالیت‌ نورون‌های مغز از قبل از آن‌که تصمیم گرفته شود، مشخص می‌شود یا نه بحث طولانی‌ای بوده است. تحقیقات ما نشان داده است که نتیجه‌ی یک تصمیم تا حدود ۱۰ ثانیه جلوتر از آن‌که شخص خود بداند در قسمت جلوی کورتکس مغز ظاهر می‌شود. این تاخیر در دانستن تصمیم احتمالاً دال بر فعالیت یک شبکه‌ی عصبی از مغز با کنترل سطح بالاتری است که یک تصمیم را قبل از آن‌که به آگاهی برسد، آماده می‌کند.
و اما بهتر است بدانید آزمایش‌های این گروه چه بوده است و از روی چه چیزی این نتیجه را گرفته‌اند. آن‌ها از افراد خواستند تصمیم بگیرند که یکی از دو دکمه‌ی روی صفحه را فشار دهند. در طول زمانی که افراد راجع به این فکر می‌کردند که کدام دکمه را فشار دهند حروفی بی‌ربط به دکمه‌ها روی صفحه ظاهر می‌شد و طول صفحه را طی می‌کرد. پس از تصمیم‌گیری از افراد پرسیده شد که درست در موقع گرفتن تصمیم چه حرفی روی صفحه بوده است. در تمام این مدت هم البته تصاویر فعالیت مغز آن‌ها با دستگاه fMRI ضبط می‌‌شد.
مثل آن مقاله‌ی قبلی، این گروه هم روش‌های شناخت الگوها را به‌کار گرفتند تا از روی فعالیت‌های نرون‌های مغز پیش‌بینی کنند که شخص چه تصمیمی گرفته است و بالاخره وقتی با یک دقت حدود ۷۰% توانستند به این پیش‌بینی برسند، آمدند از روی آن حروفی که روی صفحه دیده می‌شد تخمین زدند که پس چقدر تاخیر بین فعالیت مغز و لحظه‌ی آگاهی شخص از تصمیم‌گیری‌اش وجود دارد و دیدند که تا حتی ۱۰ ثانیه تفاوت زمانی هست.
حالا یک قسمت آغازین دیگر مقاله را با هم بخوانیم. نوشته‌اند:
این‌که ما می‌توانیم با آزادی انتخاب کنیم برای زندگی معنوی ما اساسی است. اما نتایج آزمایش‌های ما پیشنهاد می‌کند که این آزادی انتخاب فریبی بیش نیست و اعمال ما توسط ضمیر ناخودآگاه ما بسیار پیش‌تر از آن‌که ما به آگاهی آن برسیم آغاز می‌شوند.

آگاهی در تصمیم‌گیری: یک فریب یا حقیقت؟
همان‌طور که گفتم، این مقاله علی‌رغم این‌که به‌لحاظ علمی و متدلوژی در مقایسه با کارهای از قبل انجام شده چندان محکم‌تر و کامل‌تر نبود، با این‌حال درباره‌اش بسیار حرف زده شد. به‌نظر من علت این‌که مقاله‌ی تحقیقی خوب گروه «کی و دیگران» در رسانه‌ها مورد توجه قرار نگرفت ولی این مقاله این‌همه سروصدا کرد انتخاب عنوان و جملات عامه‌پسند در خلاصه و مقدمه‌ی مقاله است که آن هم ناشی از تعمیم‌بخشی‌ عظیمی است که در درستی‌اش از روی آزمایش‌های انجام‌شده جای شک و تامل بسیار است.
بگذارید یک بار دیگر و این‌بار با جزییات بیشتر آزمایش مقاله‌ی مورد بحث را بخوانیم. در قسمت متد مقاله آمده است:
از افراد مورد آزمایش خواسته شد که در حالتی آسوده به نقطه‌ی وسط مانیتور چشم بدوزند که در آن یک‌سری حروف به‌صورت تصادفی ظاهر می‌شد. آن‌وقت هر زمانی که اراده کردند (دل‌شان خواست) آزادانه بین یکی از دو دکمه که یکی با دست چپ و دیگری با دست راست کار می‌کرد انتخاب کرده و دکمه را بلافاصله بعد از تصمیم‌گیری فشار دهند. همزمان آن‌ها می‌بایست به‌خاطر می‌سپردند که در لحظه‌ی تصمیم‌گیری کدام حرف بر صفحه‌ی مانیتور بوده است. پس از فشار یکی از دکمه‌ها یک صفحه بر مانیتور ظاهر می‌شد که در آن سه حرف ظاهر شده‌ی آخری قبل و همزمانِ فشار دکمه به‌همراه شماره‌ی تمرین نوشته شده بود و فرد می‌بایست دکمه‌ی تایید دیگری را برای حرفی که در لحظه‌ی تصمیم‌گیری بر صفحه بود، فشار می‌داد. پس از آن دوباره تمرین دیگری از نو شروع می‌شد.
عکس روبه‌رو آزمایش را توضیح می‌دهد. فاصله‌ی زمانی بین آشکار شدن هر دو حرف بر روی مانیتور ۵/۰ ثانیه بود و متوسط زمانی فشار دادن یک دکمه با تصمیم آزادانه‌ی افراد مورد آزمایش پس از شروع هر تمرین ۶/۲۱ ثانیه گزارش شد. در طول این آزمایش‌ها تصاویر مغز افراد توسط دستگاه fMRI (هر فریم = ۲ ثانیه) ثبت می‌شد.
پس از آن از روی پردازش تصاویر مغز توانستند فعالیت مغزی‌ مربوط به تصمیم شخص مبنی بر فشار دادن دکمه‌ی دست چپ یا دکمه‌ی دست راست را دی‌کد کنند و تشخیص دهند. تا این‌جای کار این نتیجه هیچ چیز تازه و هیجان‌انگیزی ندارد! نکته این‌جاست که این گروه معتقدند که آن‌ها توانسته‌اند این پیش‌بینی را تا ۱۰ ثانیه قبل از تصمیم‌گیری شخص انجام دهند و از روی همین یک قلم مشاهده (همین ۱۰ ثانیه جلوتر بودن فعالیت مغزی در مقایسه با عمل فشار دادن دکمه توسط شخص) نتیجه گرفته‌اند که پس همه‌ی تصمیمات ارادی ما نیز بدون آن‌که خود بدانیم از قبل در ضمیر ناخودآگاه ما شکل گرفته است و پس عنصر آگاهی تنها یک فریب است. این‌ها را در مقدمه‌ی مقاله‌ی خود نوشته‌اند. 03-unconcious-decision-fig1 در مورد محکم بودن و درستی روش آزمایش برای نتیجه‌ی‌ گرفته‌شده توسط محققین، به‌نظر من اولاً متوسط ۲۱/۶ ثانیه برای تصمیم‌گیری خیلی زیاد است و این‌که در این فاصله شخص به هیچ‌کدام از دکمه‌های چپ یا راست فکر نکرده باشد و بعد در یک لحظه تصمیم بگیرد، جای شک و تردیدِ بسیار دارد. در نتیجه به‌نظرم کاملاً منطقی است که با یک همچون متوسط زمانی‌ای برای تصمیم‌گیری، از ۱۰ ثانیه قبل هم می‌بایست در مغز فعالیت دیده شده باشد و این منطقی‌تر است که بگوییم شخص در واقع داشت به یکی از این دو انتخاب فکر می‌کرد تا فشار دهد و همان است که در واقع ۱۰ ثانیه جلوتر از روی تصاویر مغز دی‌کد و دیده می‌شود. علت این‌که در تحقیقات قبلی فقط در حد میلی‌ثانیه جلوتر می‌توانستند فعالیت مغزی را ببینند احتمالاً به سرعت عمل شخص در حین آزمایش هم بسیار مربوط است. این‌جا طرف برای خودش متوسط ۲۰ ثانیه فکر کرده و بعد دکمه را فشار داده است!
از نکته‌ی فوق که بگذریم، آن تعمیم‌بخشی‌شان به‌نظرم خیلی حرف بزرگ و غلط‌اندازی می‌آید. حالا اصلاً فرض کنید که همه‌ی روش آزمایش و نتایج دی‌کد شده‌شان و حتی این‌که ذهن ناخودآگاه ما ۱۰ ثانیه قبل از حرکت تصمیم می‌گیرد که چپ یا راست را انتخاب کند هم درست باشد؛ با فرض درست بودن همه‌ی این‌ها، یک انتخاب بین دو عنصر فیزیکی چه ربطی به آزادی اراده (free will) و آگاهی بر آن دارد؟!
برای این‌که این تحقیق بتواند راجع به آزادی اراده حرف بزند باید یک سیستم آگاه مغز جدا از سیستم ناآگاه مغز وجود داشته باشد و یک جایی نشسته باشد و از قسمت ناآگاه اطلاعات بگیرد و آن وقت آزادانه تصمیم بگیرد (حالا هرچه که آزادانه در این طرز مدل کردن معنا می‌دهد). به‌عبارت دیگر شما می‌بایست یک ذهن آگاه داشته باشید که قسمت ناآگاه را تماشا می‌کند و جدای از آن عمل می‌کند! اگر این مدلی است که این محققین به آن معتقدند، آن وقت خیلی بیشتر از این آزمایش و این داده‌ها مشکل دارند که باید صد سال بنشینند و کلی مسایل منطقی و مهندسی را حلاجی کنند.
ولی اگر معتقدند که سیستم آگاه و ناآگاه از هم جدا نیستند و هر دو یک سیستم است، آن وقت صحبت از این‌که تصمیم یکی آزادانه نیست بی‌معنی می‌شود چرا که آن وقت تصمیم قسمت خودآگاه نیز به همان آزادی‌ای می‌شود که قسمت ناخودآگاه انجام می‌دهد.
خلاصه‌ی کلام این‌که اگر می‌خواهید یک شهرت سریع علمی (و البته کوتاه‌مدت) به‌دست آورید، حرف رسانه‌پسند بزنید؛ حتی در مجله‌ی معتبری مثل نیچر نوروساینس!