مغز ما یک سامانه ناوبری درونی دارد که بهطرز شگفتانگیزی محیطهای پیچیده را به نقشههای ذهنی سهبعدی تبدیل میکند و بدون نیاز به فکر کردن آگاهانه، مسیر حرکتمان را تعیین میکند. ساختارهایی مانند هیپوکامپ و قشر پارانپوکامپال با پردازش دقیق...
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی اندیشه قرن، جواد آل حبیب – نقشههای ذهنی به ما کمک میکنند در محیطهای آشنا جهتیابی کنیم. هیپوکامپ نقشههای ذهنی ایجاد میکند که به ما در ناوبری و به یادآوری محیطهای فضایی کمک میکند. قشر پارانپوکامپال تصاویر دیداری را پردازش میکند و مسیرهای ممکن برای حرکت را شناسایی میکند. هنگام حرکت در مکانهای جدید، بخشهایی از مغز فعال میشوند که نشانههای بصری را ترکیب و نقشههای فضایی میسازند. مدلهای هوش مصنوعی میتوانند اشیاء را تشخیص دهند اما در تفسیر ناوبری پیچیده فضایی مانند انسانها ناتوانند.
فکر کنید آخرین باری که در خیابانی شلوغ قدم زدید، در مسیر کوهستانی صخرهای دوچرخهسواری کردید یا در دریاچهای شنا کردید، چه اتفاقی افتاد؟ احتمالاً لازم نبود لحظهای درباره مسیر حرکتتان فکر کنید. بدنتان بهصورت خودکار میدانست چه کاری انجام دهد.
مطالعهای تازه از دانشگاه آمستردام نشان داد که بخشهایی از سیستم بینایی مغز نه تنها به شناسایی محیط اطراف کمک میکنند، بلکه به شما میگویند چگونه بدنتان را در فضاهای مختلف حرکت دهید. چه راه بروید، چه بالا بروید یا شنا کنید، مغز شما همواره در حال برنامهریزی حرکت بعدی است.
درک چگونگی ناوبری انسان در محیطهای مختلف، یکی از موضوعات کلیدی در علوم شناختی و نوروساینس است که ارتباط مستقیم با نحوه پردازش اطلاعات فضایی و حرکتی مغز دارد. مغز انسان، با بهرهگیری از ساختارهای تخصصی نظیر هیپوکامپ و قشر پارانپوکامپال، توانایی خلق نقشههای ذهنی پیچیدهای را دارد که نه تنها به شناخت مکانهای آشنا کمک میکنند بلکه امکان سازگاری و حرکت بهینه در فضاهای جدید و پیچیده را فراهم میآورند. این فرآیندهای عصبی که در همافزایی با سیستم بینایی اتفاق میافتند، نشاندهنده تعامل دقیق میان ادراک محیطی و برنامهریزی حرکتی است که تاکنون هوش مصنوعی نتوانسته به طور کامل آن را شبیهسازی کند. مطالعه دقیق این مکانیسمها، علاوه بر گسترش دانش ما درباره عملکرد مغز، چشماندازهای نوینی را برای پیشرفت فناوریهای هوش مصنوعی و رباتیک در جهت حرکت طبیعیتر در محیطهای واقعی ایجاد میکند.
سامانه ناوبری داخلی مغز توسط هیپوکامپ کنترل میشود. این بخش که در عمق مغز قرار دارد، دارای سلولهای مکانی ویژهای است که زمانی فعال میشوند که شما در مکان خاصی قرار دارید. هر یک از این سلولها به یک منطقه مشخص مرتبط است و الگوی فعالیت آنها با هم، تصویری سهبعدی از محیط اطراف شما به نام «نقشه ذهنی» ایجاد میکند.
نقشههای ذهنی به ما کمک میکنند محیطهای آشنا را به راحتی پیمایش کنیم. این نقشهها اطلاعاتی درباره ساختار و موقعیت نشانههای دیداری منحصر به فرد، تجربیات گذشته و ادراکات ما از آن محیطها ذخیره میکنند. این GPS داخلی شما را از نقطهای به نقطه دیگر میرساند، چه مسیر کوتاه تا نزدیکترین دستشویی باشد، چه راه طولانی رانندگی بین دو شهر.
نقشه ذهنی یا سامانه جهت یابی درونی مغز | تاثیر نقشه های ذهنی در جهت یابی محیط های آشنا / چگونه مغز ما جهان را جهت یابی میکند؟
وقتی به مکانی جدید میروید، مغز بلافاصله شروع به ساخت نقشه فضایی با استفاده از نشانههای موجود میکند. مغز از تابلوها، اشیاء و افراد برای جهتیابی بهره میبرد. حرکت در مکانهای ناآشنا مغز را مجبور میکند بیشتر به نشانههای بصری تکیه کند. این فرآیند باعث فعال شدن نورونهایی در ناحیهای نزدیک هیپوکامپ به نام قشر پارانپوکامپال میشود.
قشر پارانپوکامپال بخشی از سیستم بینایی مغز است که به پردازش تصاویر کمک میکند. سلولهای بخشی از این قشر که «ناحیه مکانهای پارانپوکامپال» نامیده میشود، تخصصی در شناسایی مناظر طبیعی یا فضاهای داخلی دارند. این سلولها بیشتر روی «کل منظره» تمرکز دارند تا اجزای منفرد مانند اشخاص یا اشیاء. این مطالعه نشان داد که این سلولها نقش مهمی در ناوبری محیط نیز ایفا میکنند.
در این مطالعه بیش از ۱۵۰ نفر تحت تصویربرداری MRI قرار گرفتند. شرکتکنندگان در دستگاه اسکنر، سریای از عکسهای محیطهای داخلی و خارجی را مشاهده کردند و باید هر صحنه را بر اساس نوع حرکت (پیادهروی، دوچرخهسواری، رانندگی، شنا، قایقرانی یا بالا رفتن) برچسبگذاری میکردند.
در حین انجام این کار، اسکنها افزایش فعالیت در ناحیه مکانهای پارانپوکامپال و بخش دیگری از مغز به نام ناحیه مکانهای پسسری را نشان دادند. ناحیه مکانهای پسسری که در قشر بینایی و بخش پشتی مغز قرار دارد، ویژگیهای محیط اطراف مانند دیوارها، فضاهای باز و موانع را شناسایی میکند.
این دو ناحیه به همراه هم به مغز کمک میکنند تا موقعیت خود را درک کند و بهترین مسیر حرکت را انتخاب کند. ناحیه پارانپوکامپال مسیرهای ممکن را شناسایی میکند و ناحیه پسسری تصمیم میگیرد که چه حرکتی باید انجام دهید.
در بخش پایانی این مطالعه، تیم تحقیقاتی مدلهای هوش مصنوعی مانند ChatGPT را نیز آزمایش کردند. آنها بیش از ۲۰۰ تصویر را به این مدلها نشان دادند تا ببینند چقدر میتوانند صحنهها را تفسیر کنند. در حالی که هوش مصنوعی در شناسایی اشیاء عملکرد خوبی داشت، اما در تعیین نحوه حرکت در فضاهای پیچیده نتوانست مانند انسانها عمل کند. همانطور که دکتر ایریس گرون، استادیار دانشگاه آمستردام و نویسنده اصلی این تحقیق میگوید:
«حتی بهترین مدلهای هوش مصنوعی پاسخهایی کاملاً مشابه انسانها نمیدهند، در حالی که این کار برای ما بسیار ساده است.»
مغز انسان با استفاده از ساختارهایی مانند هیپوکامپ و قشر پارانپوکامپال، توانایی منحصر به فردی در ایجاد و بهکارگیری نقشههای ذهنی فضایی دارد که به ما کمک میکند بهراحتی در محیطهای آشنا و ناآشنا حرکت کنیم. این سامانه داخلی ناوبری، فراتر از تشخیص ساده اشیاء، به درک و برنامهریزی حرکات ما در فضاهای پیچیده میپردازد. در مقابل، مدلهای هوش مصنوعی فعلی هنوز قادر نیستند به صورت جامع و دقیق این پیچیدگیهای فضایی را تفسیر و درک کنند. بنابراین، مطالعه و فهم بهتر مکانیسمهای مغزی ناوبری میتواند راهگشای توسعه هوش مصنوعی پیشرفتهتر باشد که توان حرکت و تعامل طبیعیتر با محیطهای واقعی را داشته باشد.
امید است روزی هوش مصنوعی بتواند از مغز انسان بیاموزد. درک چگونگی کمک مغز به ما برای حرکت در جهان ممکن است به پیشرفت هوش مصنوعی در پیمایش محیطهای پیچیده به شکلی روان و مؤثر کمک کند.
پایان/*
.
