بزرگنمايي:

طبق تائيد مرکز ملي فناوري‌هاي زيستي، مغز ماشيني متفکر است که قادر به پردازش اطلاعات پيچيده مي‌باشد و در اين فرايند از سيگنال‌هاي شيميايي و الکتريکي بهره مي‌برد تا اطلاعات را ارسال و دريافت نمايد. عصب شناسان و پزشکان طبق معاينات مديدي دريافتند که با قرار دادن الکترود بر روي جمجه‌ي افراد مي‌توان فعاليت‌هاي الکتريکي درون مغز را مشاهده نمود. براي سالهاي متمادي دانشمندان تصور مي‌کردند اين امواج فقط از عوارض جانبي فعاليت‌هاي مغزي ناشي مي‌شوند. اما تحقيقات اخير حاکي از آن است که اين امواج نقشي کليدي در يادگيري ايفا مي‌کنند.

امواج مغزي چگونه پديد مي‌آيند؟

نورون‌ها از خواص شيميايي و الکتريکي براي ارسال اطلاعات استفاده مي‌کنند. عملکرد نورون‌هاي تقريبا مشابهه عملکرد سيم است که سيگنال‌ها را با جريان الکتريکي منتقل مي‌کنند. در صورتي که لزوم ارسال آن سيگنال‌ از يک نورون به نوروني ديگر احساس شود، نورون سيگنالي شيميايي از خود ساطع کرده و آن پيغام را ارسال مي‌دارد. گرچه اين روش براي انتقال اطلاعات ناکارآمد به نظر مي‌رسد، اما استفاده از دو نوع سيگنال به نورون‌ها اجازه مي‌دهد تا طيف گسترده‌اي از پيغام‌ها که البته به کارايي خواص شيميايي آن وابسته است، را ارسال نمايد. ساطع شدن برخي خواص شيميايي منجر به فعاليت بعضي از نورون‌ها مي‌گردند، در حالي که برخي ديگر عدم برانگيختگي نورون‌ها را در بر دارند.

سيگنال‌هاي الکتريکي نورون‌ها بسيار کوچکند و به آساني قادر به دريافت و به کارگيري حسگرهاي خارج از مغز نيستند. تنها هنگامي که تعداد زيادي از نورون‌ها با يکديگر همکاري نمايند و در الگوي مشابهي اقدام به ارسال سيگنال‌هاي الکتريکي نمايند، اين سيگنال‌ها به امواج ضرباني قوي بدل مي‌شوند و از سوي الکترودهاي جمجمه دريافت مي‌شوند. مشاهده‌ي هر موج، بازتاب فعاليت همزمان گروهي از نورون‌ها با يکديگر است، درست همانند آنچه در بازي‌هاي ورزشي هنگامي که افراد به صورت هماهنگ مي‌ايستند و مي‌نشينند.

چگونه امواج مغزي بر ديگر بخش‌هاي مغز تاثير مي‌گذارد؟

فعاليت‌هاي محققان با اين تصور آغاز شد که امواج مغزي بايد چيزي فراتر از فعاليت‌هاي پس‌زمينه باشد، در همين حين محققان ديگر دريافتند که الگوهاي خاص امواج، نورون‌ها را تشويق به شکل‌دهي روابط جديدي مي‌کند. همچنين تحقيقات ديگري که بر روي موش‌ها انجام شد حاکي از آن بود که نقاط خاصي از مغز در طي فعاليت‌هاي خاصي به همگامي با يکديگر گرايش دارند. آنچه تيم تحقيقاتي را متحير نمود اين بود که آيا رمزي اين امواج مغزي را احاطه نموده يا خير.

اقدامات محققان چه بود؟

تحقيقات پيشين بر روي امواج مغزي بر روي موش‌ها صورت پذيرفته بود، اما ساختار مغزي موش‌ها بسيار متفاوت از ساختار مغز انسان است. اين تحقيقات بر مغز ميمون‌ها که ساختار مغزيشان شباهت بيشتري به انسان دارد، صورت پذيرفت. آنها دو نقطه از مغز که در حافظه و يادگيري دخيل هستند را بررسي نمودند: هيپوکامپ منطقه‌اي در مغز که در شکل‌گيري خاطرات جديد دخيل است؛ و کورتکس پيشاني، که مسؤليت “تفکر” در يادگيري بر عهده‌ي آن است. مطالعات پيشين نشان دادند که اين دو نقطه از مغز با يکديگر همگام هستند.

دستاوردهاي محققان چه بود؟

تيم تحقيقاتي به بررسي امواج مغزي ميمون‌ها در فرايند يادگيري مهارت‌هاي جديد پرداختند. آنها مشاهده نمودند که دو موج ظاهر شدند: الگويي که به سرعت در حال تکرار بود که “امواج بتا” ناميده مي‌شد و الگوي کندتر امواج، که ” امواج تتا ” خوانده مي‌شد. امواج بتا با توقف فعاليت‌ نورون‌ها مرتبط بودند، در حالي که امواج تتا به نورون‌ها در شکل‌گيري روابط جديد ياري مي‌رسانند که در يادگيري نقش مهمي دارند.

عملکرد اين امواج به نوع يادگيري وابسته است. اگر ميمون‌ها اشتباهي مرتکب مي‌شدند، هيپوکامپ ضربه زدن به الگوي بتا را آغاز مي‌کرد. در صورتي که کار ميمون صحيح بود، هيپوکامپ ضربه زدن به الگوي تتا را شروع مي‌نمود. کورتکس پيشاني نيز به پيروي از هيپوکامپ، الگوي يکساني را در ضربه زدن آغاز مي‌نمود.

طبق نظر محققان، اين امواج همگام احتمالا به هيپوکامپ کمک مي‌کند تا با کورتکس پيشاني مرتبط باشند. چنانچه هيپوکامپ ناظر بر ارتکاب اشتباهي باشد، به کورتکس پيشاني سيگنال‌هاي مبني بر ” آن را به خاطر نسپار” مخابره مي‌کند. اما چنانچه کاري صحيح را مشاهده نمايد به کورتکس پيشاني مي‌گويد تا اين خاطره را در جايي امن ذخيره نمايد.

اهميت آن براي من چيست؟

محققان تصور مي‌کنند که با استفاده از اين اطلاعات مي‌توان نحوه‌ي يادگيري افراد را بهبود بخشيد. شايد در آينده‌اي نزديک بتوان با بهره‌گيري از محرک‌هاي الکتريکي غير تهاجمي امواج بتا و تتا را تحريک نمود تا در صورت انجام اقدامات درست و غلط سيگنال‌هاي آشکاري به مغز مخابره نمايد. اين امر به مغز شما کمک مي‌کند تا سريع‌تر آنچه مستلزم تکرار در آينده و آنچه بايد به دست فراموشي سپرده شود را در خود جاي دهد.