فیزیکدانان موتور فیزیکی مغز را یافتند.
انسان‌ها هنگامی که می‌خواهند چیزی را درک کنند، مانند استادان فیزیکی می‌شوند که مغزشان می‌تواند به شناخت و پیشبینی برسد. دانشمندان علوم شناختی منبع این شهود و درک، یا به عبارتی موتور فیزیکی مغز را یافته‌اند.
این موتور هنگامی به کار می‌افتد که انسان در حال تماشای یک رویداد فیزیکی در حال آشکار شدن است. فعل و انفعالاتی که در این حالت اتفاق می‌افتد فقط به مرکز دیداری مغز محدود نمی‌شود، بلکه نواحی مختلفی از مغز به برنامه‌ریزی در این زمینه اختصاص می‌یابند. بررسی‌ها نشان می‌دهند مغز در این حالت در حال اجرای ثابت و حقیقی محاسبات فیزیکی است، بنابراین افراد می‌توانند جسمی را بگیرند، طفره رفته یا کسی را فریب دهند، چیزی را پرتاب کنند و یا هر عمل ضروری دیگری را انجام دهند. این یافته‌ها که می‌توانند در ساخت روبات‌های زیرک‌تر به محققان کمک کنند، در ژورنال مجموعه‌ی مقالات آکادمی علوم (Proceedings of the National Academy of Sciences) منتشر شده‌اند.
جیسون فیشر (Jason Fischer)، استادیار علوم مغز و زیست‌شناختی دانشگاه علوم و هنر کریگر (Krieger) و نویسنده‌ی ارشد مقاله‌ی پژوهش مذکور می‌گوید: «ما همواره در حال اجرای شبیه‌سازی فیزیکی هستیم تا خودمان را با کنش‌هایی که لازم است در محیطمان انجام هیم مقایسه کرده و آماده کنیم. این یکی از مهم‌ترین جنبه‌های شناخت برای بقا است. اما تاکنون هیچ کاری برای معرفی و مطالعه‌ی بخش‌هایی از مغز که درگیر این قابلیت می‌شوند انجام نشده بود.»
فیشر همراه با محققان مؤسسه‌ی فناوری ماساچوست (Massachusetts Institute of Technology) مجموعه‌ای از آزمایش‌ها را برای یافتن بخش‌هایی از مغز که درگیر استنباط‌های فیزیکی می‌شوند طراحی کرد. این آزمایش‌ها بر روی 12 نفر انجام شد. ابتدا از آن‌ها خواسته شد که در ذهنشان یک برج را مجسم کرده و به آجرهای آن خوب دقت کنند. همزمان کنش‌های مغزی این افراد به دقت نظارت میشد. سپس از آزمایش‌شوندگان خواسته شد تا تصور کنند که آجرها در حال سقوط و برج در حال فروریختن است. در حالت بعدی از آن‌ها خواسته شد که تصور کنند آجرهای برج آبی یا زرد هستند. در حالت اول مغز درگیر شهود فیزیکی شد، اما در حالت دوم کنش‌ها صرفاً بصری بودند.
سپس گروه پژوهشگر ویدئویی را به آزمایش‌شوندگان نشان دادند که در آن دو نقطه وجود داشت و از آن‌ها خواستند که حرکات این دو نقطه را بر اساس استدلال‌های اجتماعی یا فیزیکی پیش بینی کنند. محققان با این دو آزمایش آجرها و نقطه‌ها دریافتند هنگامی که افراد اقدام به پیشبینی نتایج فیزیکی می‌کنند، قسمت‌های درگیر در تحلیل ذهنی اغلب کورتکس پیش‌محرک (premotor cortex) و ناحیه‌ی محرک تکمیلی (supplementary motor area) هستند. این دو ناحیه مسئول برنامه‌ریزی در مغزند.
فیشر می‌گوید: «یافته‌های ما نشان می‌دهند که در مغز، شهود فیزیکی و برنامه‌ریزی عملی ارتباط عمیقی با یکدیگر دارند. ما معتقدیم نوزادان مدل‌های فیزیکی جهان را همزمان با تقویت مهارت‌های محرکی خود درک می‌کنند. آن‌ها ابتدا سعی می‌کنند چیزی را نگه دارند تا بتوانند رفتار آن را درک کنند. همچنین آن‌ها برای گرفتن جسمی در جای صحیح با نیروی صحیح به درک فیزیکی حقیقی نیازمندند.»
در آخرین آزمایش، محققان از افراد خواستند که فقط به فیلم‌هایی نگاه کنند و سپس عکس‌العمل مغز آن‌ها را به دقت بررسی کردند. نتیجه نشان می‌داد که هرچه در فیلم‌ها بیشتر پدیده‌های فیزیکی نمایش داده شود، بخش‌های کلیدی برنامه‌ریزی مغز فعال‌تر عمل می‌کنند.
فیشر توضیح می‌دهد: «فعالیت‌های مغزی بازتابی از تعداد رویدادهای فیزیکی در فیلم‌ها بودند، حتی اگر افراد به طور آگاهانه به آن‌ها توجهی نمی‌کردند. این یعنی ما در همه‌ی زمان‌ها در حال استدلال‌های فیزیکی هستیم، حتی اگر خودمان به آن فکر نکنیم و از وجودش آگاه نباشیم.»
این یافته‌ها می‌توانند دریچه‌ای را به روی بیماری‌های حرکتی، مانند آپراکسی (apraxia) بگشایند. زیرا بسیار محتمل است که در این نوع اختلالات، در حقیقت بخشی از مغز که تحلیل فیزیکی حرکت را بر عهده دارد آسیب دیده باشد و با درمان آن، مشکلات حرکتی هم مرتفع شود. فیشر پدیده‌ی اشکال در قضاوت‌ها و پیش بینی‌های فیزیکی را اختلال پنهان می‌نامد.
همچنین با درک بهتر چگونگی اجرای محاسبات فیزیکی در مغز، می‌توانیم روبات‌هایی کارآمدتر را طراحی کنیم. روبات‌هایی که با مدلسازی فیزیکی کار کنند، بسیار فراتر از روبات‌های صرفاً برنامه‌ریزی شده و اتوماتیک هستند و می‌توانند دنیای فناوری روبات‌ها را متحول کنند.
منبع:
منابع مفید: