انتقال اطلاعات مغز به کامپیوتر

انتقال اطلاعات مغز به کامپیوتر

ما اغلب اوقات چنین فرض می‌کنیم که خودآگاهی‌مان به سادگی ورودی و خروجی یک سیگنال الکترونیکی در شبکه‌ای از پردازنده‌هاست و می‌توان آن را با یک رایانه در مقام قیاس قرار داد اما ساختار خودآگاهی و مغز در واقعیت بسیار پیچیده‌تر هستند، اما کی می‌توانیم اطلاعات مغزمان را به یک کامپیوتر منتقل کنیم؟

دو سال پیش تیمی از موسسه «آلن» با زمینه فعالیت عصب‌شناسی و علوم مغزی در سیاتل، توانستند نقشه‌ای 3 بعدی از ساختار تمامی نورون‌های موجود در 1 میلی‌متر مربع از مغز یک موش آزمایشگاهی تهیه کنند، امری که در این حوزه یک نقطه عطف به شمار می‌رود.

گفتنی است محققان تیم مذکور در همین یک تکه ناچیز از بافت مغز که برابر با یک دانه شن بود، بیش از 100,000 نورون و همچنین بیش از 1 میلیارد پیوند میان‌ این نورون‌ها را شمارش کردند و برای ذخیره‌سازی این اطلاعات به 2 پتابایت (2 میلیون گیگابایت) فضا نیاز داشتند. حال با در نظر داشتن اینکه تمامی این موارد تنها به 1 میلی‌متر مربع از بافت مغزی یک موش آزمایشگاهی تعلق داشته‌اند، تصور کنید که پیچیدگی مغز انسان چه ابعادی دارد تا دوباره سروقت پرسش اولیه‌مان برویم.

مشکلات انتقال اطلاعات مغز به کامپیوتر

برای پاسخ به این پرسش، ابتدا باید گفت که استخراج و ذخیره‌سازی داده‌ها تنها چالش موجود در این زمینه نیستند. اگر یک کامپیوتر بخواهد عملکرد نوع تفکر و خودآگاهی ما را تقلید کند، نیازمند آن است که در کوتاه‌ترین زمان ممکن به تمامی اطلاعات ذخیره شده دسترسی داشته باشد. به عبارت دیگر تمامی این اطلاعات به جای هارد دیسک‌های سنتی باید روی فضایی مانند رم ذخیره شوند.

گفتنی است که مغز انسان حاوی حدود 100 میلیارد نورون است که رقمی برابر با ستارگان قابل شمارش در کهکشان راه شیری به حساب می‌آید. همچنین شمار اتصالات میان این نورون‌ها رقم 10 به توان 15 تخمین زده شده است. برای درک بهتر این رقم «هنگفت» که یک 10 به همراه 15 صفر است، فرض کنید یک لایه شن به عمق 2 متر که در طول 1 کیلومتر از خط ساحلی گسترش یافته نیز دارای همین تعداد از دانه‌های شن است.

با این تفاسیر ما به سادگی نمی‌دانیم ظرفیت حقیقی مغز برای ذخیره‌سازی اطلاعات چه سقفی دارد. همچنین مشکل بعدی این است که این اطلاعات باید به کدی ترجمه شوند که برای کامپیوتر قابل فهم، قابل استفاده و ذخیره‌پذیر باشد. امری که کوچک‌ترین خطایی در انجام می‌تواند نتایج مصیبت‌باری به همراه داشته باشد.

اما مشکلات این فرایند تنها به ظرفیت مغز ختم نمی‌شود، مشکل دیگر این است که ما برای دستیابی به اطلاعات مغز و انتقال آنها، به گونه‌ای از دسترسی فیزیکی نیاز داریم زیرا این اطلاعات هم به صورت ساختارهای فیزیکی در نورون‌ها ذخیره‌ شده‌اند.

برای درک بهتر این امر دوباره از مثال بافت مغزی موش‌ها که پیش‌تر بیان شد، کمک‌ می‌گیریم. طی آن تحقیقات نمونه‌های بافت مغزی مورد استفاده در واقع 25,000 لایه فوق نازک بودند که از مغز موش‌ها جدا شده بودند، طبیعتا هیچ فردی برای آپلود خودآگاهی خود حاضر به پشت سر گذاشتن این فرایند دشوار و نامطمئن نخواهد بود.

اوضاع وقتی جالب‌تر می‌شود که ما حتی نمی‌توانیم بگوییم چه سنی برای انتقال اطلاعات مغز به کامپیوتر مناسب است. اگر این امر در سنین کم انجام شود خاطراتی شکل نمی‌گیرند و اگر در سنین بالا انجام شود آن مغز دیگر توانایی یک مغز مثلا 20 ساله را نخواهد داشت و ممکن است به بیماری‌هایی مانند زوال عقل یا آلزایمر دچار شده باشد.

عملکرد اطلاعات مغز در کامپیوتر

حال بیایید فرض کنیم تمام مواردی که تاکنون ذکر شده‌اند در دسترس هستند و محققان موفق شده‌اند خودآگاهی فردی را به یک رایانه انتقال دهند و دسترسی به این اطلاعات هم به شکل آنی ممکن است، اما این خودآگاهی و این تفکرات در محیط صفر و یک چه شکل عملکردی خواهند داشت؟

به شکل خلاصه ما می‌دانیم که نورون‌ها از طریق تغییرات الکتریکی سیگنال‌ها با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و این سیگنال‌ها در ادامه به یک پیام شیمیایی تبدیل می‌شوند تا اطلاعات خاص (بسته به جنس ماده شیمیایی) را به نورون بعدی برسانند. هرچند که همچنان اطلاعات منتقل شده در این سیگنال‌ها برای ما قابل رمزگشایی نیستند.

برای درک این سیگنال‌ها و جهت درک عملکردشان در یک محیط کامپیوتری، ما به پیاده‌سازی تکنیک‌های مولکولی و آزمایشات ژنتیکی احتیاج داریم که باعث می‌شود دوباره سر خانه اول یعنی همان تکه‌تکه کردن مغز بازگردیم.

در پایان برای جمع‌بندی تنها می‌توان گفت احتمال آپلود اطلاعات مغز روی کامپیوتر‌ها اگر با خوش‌بینی کامل غیرممکن نباشد، همچنان فاصله «بسیار بسیار» زیادی با علوم امروزی و درک انسان از ساختار مغز دارد.