مغز چگونه مشخصات چهره افراد را با جزئیات ذخیره می‌کند

همان‌طور که می‌دانیم قدرت بینایی به نحوه‌ی جذب نور و رنگ‌ها به‌وسیله چشم‌ها وابسته است. چشم‌ها این محرک‌های دریافتی را از طریق سیگنال‌هایی به مغز ما ارسال می‌کنند و مغز نیز فرایند پردازش و تبدیل این سیگنال‌ها به تصاویر را انجام می‌دهد؛ اما مغز ما دقیقاً چگونه سیگنال‌های دریافتی از چشم‌ها را به تصاویری ترکیبی تبدیل می‌کند؟ در مطالعه‌ای که محققان موسسه‌ی فناوری کالیفرنیا انجام داده‌اند، برای اولین بار به شرح کامل و ساده‌ی چگونگی انجام این فرایند پرداخته‌شده است. آن‌ها کار خود را با این سؤال که ذهن چگونه چهره‌ی انسان‌ها را تشخیص می‌دهد، آغاز کردند. دوریس سئو، از دانشگاه کَل تِک در مصاحبه با مجله‌ی NEW Scientist بیان می‌کند که: ما موفق شده‌ایم که کدهای مغزی استفاده‌شده برای تشخیص چهره را رمزگشایی کنیم.

آن‌ها در تحقیقات خود به عملکرد تشخیص چهره‌ی مغز میمون‌های مِکاکا پرداختند و نتایج آن را در ژورنال Cell منتشر کرده‌اند.

آن‌ها موفق شدند که سلول‌هایی از مغز را که وظیفه‌ی تولید گستره‌ی نامحدودی از تصاویر چهره را دارند، شناسایی کنند. این سلول‌ها با رمزگذاری کردن بیش از ۵۰ بُعد متفاوت صورت نظیر شکل آن، اندازه و فاصله‌ی بین چشم‌ها، بافت پوست و ویژگی‌های دیگر، به تولید این تصاویر می‌پردازند. سئو و همکارش استیون لی چانگ الکترود‌هایی در سه بخش از سلول‌ها مغز این میمون‌ها که آن‌ها را سلول‌های چهره می‌نامند، قراردادند و توانستند فعالیت ۲۰۵ نورون را ثبت کنند.

قدرت‌های تصویربرداری مغز

آن‌ها با نشان دادن ۲۰۰۰ تصویر از چهره‌ی انسان‌ها به این میمون‌ها، کشف کردند که هر سلول چهره، تصویر متفاوتی از صورت را مشاهده می‌کند؛ اما هنگامی‌که این تصاویر با یکدیگر ترکیب می‌شوند، تصویر ترکیبی و واضح تولید می‌شود. به‌منظور مشاهده‌ی آنچه این میمون‌ها می‌بینند، محققان الگوریتمی را توسعه دادند که بازخورد سلول‌های چهره را ردیابی می‌کند.

با کشف اخیر می‌توانیم به یافتن پاسخ برای این پرسش اساسی امیدواریم باشیم: مغز چگونه تصاویر چهره اشخاص را با جزییات خاص هر فرد در حافظه ذخیره می‌کند؟ ازجمله تحقیقات انجام‌شده در این زمینه می‌توان به موسسه‌ی علوم مغز آلِن اشاره کرد که موفق به شناسایی سلول‌هایی در بخش هیپوکامپ مغز شده‌اند؛ مرکز حافظه‌ی مغز که وظیفه‌ی به خاطر آوردن چهره‌ی اشخاص است. آن‌ها این سلول‌ها را سلول‌های جنیفر آنیستون، نام‌گذاری کردند. یولی روتشوسر، از مرکز پزشکی Cedars-Sinai، در مصاحبه با مجله‌ی نیو ساینتیست می‌گوید:

نتایج به‌دست‌آمده از تحقیقات سئو سبب شده است که برای اولین بار فرضیه‌ای از ارتباط بین سلول‌های چهره و سلول‌های بخش هیپوکامپ مغز، ایجاد شود.

سئو همچنین این را نیز اضافه کرد که: تحقیقات ما برای رمزنگاری تصاویر سایر اشیا نیز سیستم مشابهی را پیشنهاد می‌دهد.

از دیگر پتانسیل‌های کاربردی این تحقیق می‌توان به توسعه‌ی درمان حافظه‌ در بیماری‌هایی همچون آلزایمر اشاره کرد. کاربردهای این دستاورد را می‌توان فراتر از انسان‌ها برد و از این روش برای بهبود سیستم تشخیص چهره در شبکه‌های عصبی مصنوعی استفاده کرد.برای ورود به کانال تلگرام ما کلیک کنید.