پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری

به گزارش پایگاه خبری تحلیلی فناوری و نوآوری، به نقل از ستاد توسعه علوم و فناوری شناختی، دکتر علیرضا ولی زاده مجری طرح پژوهشی«بررسی تاثیر پارامترهای سلول های عصبی و اتصالات سیناپسی برهمزمانی در شبکه های عصبی و ریتم های مغزی» با بیان اینکه مغز انسان و سایر موجودات زنده متشکل از مجموعه ای از نواحی با کارکردهای تخصص یافته است که هر یک از نواحی پردازش قسمتی از اطلاعات را برعهده دارند، گفت: توانایی مغز در تشخیص ارتباط چهره، صدا، رایحه گل و...نتیجه تبادل اطلاعات بین نواحی بینایی و شنوایی و یا بینایی و بویایی است.

وی افزود: لازمه کارکرد درست یک سیستم پردازش توزیع شده و موازی تجمیع اطلاعاتی است که توسط اجزای مختلف پردازش می شوند. بسیاری از کارکردهای سیستم عصبی مانند شناخت و ادراک ورودی های حسی و کنش ها و کنترل حرکت مبتنی بر برهمکنش موثر و تبادل اطلاعات بین این نواحی تخصیص یافته است.

وی با بیان اینکه یکی دیگر از ویژگی منحصر به فرد سیستم عصبی آن است که مسیرهای تبادل و تجمیع اطلاعات بسته به کارکرد مغز و احتمالا در پاسخ به تغییرات دایمی محیط اطراف تغییر می کنند، گفت: اطلاعات بینایی، شنوایی و یا بویایی در قسمت های مشخصی از مغز پردازش می شوند و ویژگی های مختلف یک تصویر در میدان بینایی، از جمله مکان جسم و یا رنگ و شکل آن نیز در مجموعه ها و مسیرهای متفاوتی به صورت موازی پردازش می شوند. این گونه پردازش توزیع شده و موازی، یکی از وجوه برتری سیستم های عصبی موجودات زنده بر رایانه های ساخت انسان است.

این پژوهشگر افزود: مطالعه اخیر صورت گرفته در مغز نشان می دهد که چگونه تاخیر و تفاوت بسامد نوسان دو ناحیه می توانند جهت و میزان تبادل اطلاعات بین دو جمعیت نورونی را کنترل کنند.

به گفته مجری این طرح تحقیقاتی، انتقال پیام ها از یک ناحیه به ناحیه دیگر در مغز با سرعتی از مرتبه میلی متر بر میلی ثانیه و بعضا با تاخیری در حدود چند میلی ثانیه تا چند ده میلی ثانیه، بسته به فاصله دو ناحیه انجام می شود و روشن است که این تاخیر زمان رسیدن پیام ها به ناحیه هدف و در نتیجه پاسخ آن ناحیه را تعیین می کنند.

ولی زاده اضافه کرد: نوسانات مغزی پایدار نیستند و دامنه و بسامد آنها در نواحی و زمان های مختلف، متفاوت است. این تفاوت در بسامد، تفاوت فاز نوسان دو ناحیه را تعیین می کند که به همراه تاخیر تعیین کننده ارتباط موثر بین دو ناحیه خواهد بود.

محقق دانشگاه تحصیلات تکمیلی زنجان گفت: در این مطالعه با استفاده از پیش بینی های نظری و همچنین با شبیه سازی دو جمعیت نورونی که مدلی از دو ناحیه از مغز هستند، نشان داده شده است که چگونه می توان جهت و میزان تبادل اطلاعات بین دو ناحیه را با تغییر در تاخیر و تفاوت بسامد نوسان دو جمعیت، پیش بینی و کنترل کرد.

به گفته این محقق نتایج ارایه شده در این تحقیق مبانی نظری برای سازوکارهای دینامیک شبکه های کارکردی و موثر و همچنین وجود همزمان شبکه های متعدد تبادل اطلاعات در باندهای فرکانسی مختلف، بر پایه وجود تاخیر در انتقال پیامهای عصبی فراهم می کند و نشان می دهد چگونه مغز از تاخیر ناگزیر در برهمکنش برای بالابردن توان پردازش استفاده کرده است.

ولی زاده عنوان کرد: این نتایج می تواند برای طراحی ماشین های هوشمند پردازش اطلاعات بر پایه نوع محاسبه در مغز موجودات زنده نیز مورد توجه قرار گیرد.