"الهدف هو فهم كيفية عمل الدماغ والاستخلاص من ذلك أيضًا رؤى في مجالات أخرى"

هذا ما قاله البروفيسور إيلون فاديا، رئيس مركز أموند وليلي سفرا لعلم الأعصاب في الجامعة العبرية، في اجتماع نادي الرقائق الذي تناول موضوع: الرقائق المعرفية والواجهة بين الدماغ والآلة – خيال علمي أم واقع ناشئ

وقال البروفيسور إيلون فاديا، رئيس مركز أموند وليلي سافرا لعلم الأعصاب في الجامعة العبرية، في اجتماع نادي الرقائق الذي تناول موضوع "الهدف هو فهم كيفية عمل الدماغ واستخلاص رؤى منه في مجالات أخرى". مع القضية: الرقائق المعرفية والواجهة بين الدماغ والآلة - خيال علمي أم حقيقة ناشئة؟

أبحاث الدماغ ليست مجالًا جديدًا، فقد شارك فيه البروفيسور فاديا نفسه منذ أن بدأ مسيرته الأكاديمية قبل 50 عامًا، ولكن في السنوات الأخيرة اكتسب المجال المعروف باسم BRAIN MACHINE INTERFACE زخمًا، وفي هذه الأيام أصبح مركزًا جديدًا لأبحاث الدماغ. يتم إنشاء بحث في الجامعة العبرية: "سيكون هناك مبنى عالي التقنية، سيكون بداخله جميع الوسائل الأكثر ابتكارًا التي يمكن استخدامها للعمل في علم الأعصاب في نهج يجمع بين النظريات الحسابية والهندسة والاتصال بين الدماغ وهذه المكونات من العالم، بهدف فهم الدماغ بوسائل متطورة موجودة بالفعل اليوم وغرس طرق جديدة من الدماغ للحوسبة في الآلات وأجهزة الكمبيوتر.

"تم اكتشاف خلايا الدماغ قبل 120 عامًا فقط. عندها فقط بدأ الدماغ البشري في فهم مكوناته عندما رأى سانتياغو راموني كاجال لأول مرة خلايا الدماغ تحت المجهر ورسمها.

ولتوضيح قدرة الدماغ على المعالجة، قام البروفيسور فاديا بتفصيل ما يوجد داخل مكعب ملليمتر مكعب داخل القشرة. ووفقا له، تحتوي هذه الوحدة على ما بين 50 إلى 100 ألف وحدة من الخلايا العصبية، كل وحدة عبارة عن وحدة معالجة مركزية كاملة يمكنها معالجة المعلومات بطرق خاصة جدًا. يحتوي كل مكعب أيضًا على مائة مليون مشبك عصبي - أو وحدات الإدخال/الإخراج، حيث تحتوي كل وحدة على حوالي 20 ألف مدخل و20 ألف مخرج. كما يحتوي كل مكعب على حوالي 4 كيلومترات من الأسلاك. في الدماغ الكامل (لكل واحد منا) هناك 100 مليار وحدة معالجة، و100 تريليون وحدة إدخال/إخراج (ألف مرة عدد النجوم في مجرة ​​درب التبانة)، و150 ألف كيلومتر من الأسلاك، أي ما يقرب من أربع دوائر من الأرض عند خط الاستواء).

"اليوم، يتم تطوير طرق لتصور الاتصال داخل الدماغ. لدينا أفكار للبدء في فهم حقيقة ما هي مبادئ الحساب في الدماغ، وكيف يحسب المعلومات، ومتى أقع في الحب، وكيف يخلق عملية الوقوع في الحب والوهم بأنني وقعت في الحب، ومتى قرأت أنه يعطيني الوهم - وهو النشاط الكهربائي للخلايا العصبية."

لاحقًا، أوضح البروفيسور فاديا بعض الأمثلة على أن الدماغ ليس مستعدًا حقًا لقبول الواقع كما هو، ولكنه يبني علاقتنا مع العالم وفقًا للافتراضات التي لدينا حول العالم. عندما نرى وجهًا على سبيل المثال، يقوم دماغنا بمسح الوجه ببطء شديد - مائة جزء من الألف من الثانية، ولكننا نقارنه بقالب لدينا بالفعل من أجل تقليل وقت المعالجة.

"إن الافتراض العملي هو أن الواقع الخاص لكل واحد منا لا يعكس الواقع الحقيقي بدقة، بل هو نتاج حوار بين إبداع الدماغ وعناصر مختارة من مؤشرات العالم الخارجي. يتم إنشاء الواقع الخاص من خلال بناء نموذج داخلي متعلم، يحسب العلاقة بين نتائج الدماغ ومقاييس واقع العالم الخارجي. إن تعلمنا هو عبارة عن عملية تحديث للنموذج الداخلي."

"إن نظام التحكم التكيفي القائم على التنبؤ هو مصدر الإبداع الرائع للعقل." ويؤكد البروفيسور فاديا الذي شرح بمخطط انسيابي عمليات التغذية الراجعة التي تحدث في الدماغ منذ لحظة تلقي المعلومات حتى صدور المخرج المناسب (أستطيع التنبؤ بما سيحدث إذا حركت يدي وأرسلتها إلى كأس النبيذ - الكأس سوف يقترب من الفم). نتلقى مخرجات حول ما حدث في الماضي ونتنبأ بالمستقبل من خلال استكمال المتوقع على المستوى المعرفي. نريد أن نصنع آلات يمكنها التعلم بسرعة أدمغتنا ".

لاحقاً، عرض البروفيسور فاديا عدة أمثلة لاستخدام الكمبيوتر لتجاوز حدود الدماغ، مثل دراسة البروفيسور أمير أمادي التي أظهرت كيف يمكنك ترجمة المرايا إلى أصوات للمكفوفين، وتجارب أخرى توضح كيف يمكنك الجري خوارزميات تكتشف النشاط الكهربائي داخل الدماغ بسرعة هائلة. ومن أجل القيام بذلك، من الضروري إدخال شرائح دقيقة في الشبكات العصبية وفهم نشاطها الكهربائي، وبالتالي، على سبيل المثال، جعل شخص أو قرد يغير نشاط دماغه، أو ببساطة معرفة ما ينوي الدماغ القيام به. "إذا كنت مريضا، على سبيل المثال الفصام، أريد التدخل وتغيير نشاط الدماغ. إذا كان دماغك سليمًا ولكنه منفصل عن اليد، فأنا أريد أن أقرأ ما يريد الدماغ أن يفعله وأقوم بتنشيط اليد وفقًا لذلك."

"من الممكن اليوم بالفعل إدخال مصفوفات استشعار (Sensor Arrays) بحجم دبوس يسمح للأشخاص ذوي الإعاقة بتشغيل ذراع أو ساق آلية بشكل فظ. نحن فقط في البداية. ومن أجل الوصول إلى أماكن بعيدة، نحتاج إلى تحسين طرق الحصول على المعلومات من الدماغ باستخدام رقائق تقوم في نفس الوقت بالإبلاغ عن النشاط الكهربائي لآلاف الخلايا - وهذا الحل سيأتي من مجال تكنولوجيا النانو - تماماً كما حصلنا عليه من جهاز كمبيوتر في غرفة كاملة إلى iPhone، سننتقل من iPhone إلى شريحة النانو الموجودة داخل الدماغ. المجال الثاني الذي يتطلب العمل هو مجال النقل اللاسلكي: الحصول على أكبر قدر ممكن من المعلومات من الدماغ إلى الكمبيوتر في نطاق واسع جدًا. إن معالجات اليوم مثقلة بالفعل، ولكن لا يزال من الصعب نقل جميع المعلومات إليها في الوقت الفعلي. وفي رأيي، سنرى الكثير من التقدم في هذا المجال في السنوات الخمس المقبلة."

وردا على سؤال حول ما إذا كان من غير الممكن إساءة استخدام أنظمة التحكم في الدماغ، أجاب البروفيسور فاديا: "يمكن إساءة استخدام أي تقنية، ولكن يجب أن نتذكر ما قاله البروفيسور ألبرت أينشتاين والبروفيسور برتراند راسل بعد استخدام التكنولوجيا". القنبلة الذرية في الحرب العالمية الثانية: "تذكر إنسانيتك وانسى كل شيء آخر."