كلما فتحت عينيك تجري المعلومات البصرية عبر دماغك مما يترجم لك ما تراه. الآن وللمرة الأولى قام علماء أعصاب في MIT بطرق غير إجتياحية للدماغ بتخطيط هذا الجريان بدقة بالغة باستخدام تقنية مسح دماغي جديدة. تقدم التقنية التي تقوم على الجمع بين تقنيتين سابقتين معلومات دقيقة عن مكان ووقت النشاط الدماغي. تبلغ الدقة بالميلّي ثانية بالنسبة للوقت، والميلّي متر بالنسبة لمكان النشاط الدماغي.

حتى الآن استطاع العلماء مراقبة مكان أو توقيت النشاط الدماغي بدقة عالية ولكن ليس الاثنين معًا، لأن تقنيات التصوير المختلفة صعبة الجمع. أكثر الطرق المستخدمة للمسح الدماغي هي الرنين المغناطيسي الوظيفي fMRI والذي يقوم بقياس تغيرات تدفق الدم مظهرًا أجزاء الدماغ الفعالة في عملية ما ولكنه بطيء مقارنة مع عمليات الدماغ المتغيرة كل ميلي ثانية. تقنية تصوير أخرى هي تصوير الدماغ المغناطيسي MEG والذي يستخدم مصفوفة من مئات الحساسات المحيطة بالدماغ لقياس الحقول المغناطيسية الناتجة عن نشاط العصبونات. تقدم هذه المصفوفة صورة عن أوقات النشاط الدماغي بدقة الميلي ثانية ولكنها لا تعطي معلومات عن مكان الإشارات المقتبسة.

لجمع المعلومات المكانية والزمانية الناتجة عن التقنيتين هاتين قام الباحثون باستخدام تقنية حسابية تدعى تحليل التشابه التمثيلي والذي يعتمد على حقيقة أن غرضين يحفزان إشارات متشابهة في fMRI سينتجان إشارات مشابهة في MEG. من خلال تحليل المعطيات المحصلة تمّ التوصل إلى مسار التعرف على الأشياء في الدماغ. بعد 50 ميلي ثانية من رؤية صورة ما دخلت المعلومات البصرية جزء من الدماغ يعرف بالباحة البصرية الأولية التي تتعرف على العناصر الرئيسية في الشكل (دائري، مضلع..)، ثم تجري المعلومات إلى الباحة تحت الصدغية حيث يتم التعرف على الأشياء. خلال 160 ميلي ثانية تم تصنيف الاشياء في الصور إلى فئات (نباتات، حيوانات..).

يستخدم باحثو MIT تحليل التشابه التمثيلي لدراسة دقة النماذج الحاسوبية للرؤية من خلال مقارنة معطيات المسح الدماغي مع توقعات النماذج لكيف تتم عملية الرؤية. هذه أول مرة يتم الوصل بين fMRI و MEG بهذه الطريقة الأمر الذي سيسمح لنا وبدقة رسم خريطة لوظائف الدماغ في الزمان والفراغ فاتحاً إمكانيات هائلة لدراسة الدماغ البشري.


المصدر