மேற்கத்திய நரம்பியல் விஞ்ஞானிகள் உலகளாவிய திட்டத்தில் டிஜிட்டல் மூளையை உருவாக்க உதவுகிறார்கள்

பல தசாப்தங்களாக, நரம்பியல் விஞ்ஞானிகள் மனித மூளையை ஆய்வு செய்து, மூளை ஸ்கேனருக்குள் மிகவும் அமைதியாக படுத்து, கவனமாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பணிகளைச் செய்யுமாறு மக்களைக் கேட்டுக் கொண்டனர். அந்த சோதனைகள் மூளை எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பது பற்றிய அற்புதமான அளவை வெளிப்படுத்தியது. ஆனால் முக்கியமான ஒன்றையும் விட்டுவிடுகிறார்கள்.

நிஜ வாழ்க்கை என்பது தனிமைப்படுத்தப்பட்ட பணிகளின் தொடர் அல்ல. நாம் தொடர்ந்து உலகை உணர்கிறோம், கணிப்புகளைச் செய்கிறோம், என்ன செய்ய வேண்டும் என்பதை முடிவு செய்கிறோம், நமது சூழலில் செயல்படுகிறோம் மற்றும் அந்த செயல்கள் எதிர்பாராத முடிவுகளைத் தரும்போது நமது நடத்தையை சரிசெய்கிறோம்.

இப்போது, ​​மேற்கத்திய பல்கலைக்கழக நரம்பியல் விஞ்ஞானிகளான ஜோர்ன் டீட்ரிச்சென் மற்றும் ஜோடி குல்ஹாம் இந்த சிக்கலை மிகவும் நெருக்கமாகப் பிரதிபலிக்கும் வகையில் மூளையை ஆய்வு செய்வதற்கான சர்வதேச முயற்சியை வழிநடத்த உதவுகிறார்கள் – ஒரு எஃப்எம்ஆர்ஐ ஸ்கேனருக்குள் மக்களை வைத்து வீடியோ கேம்களை விளையாட வைப்பதன் மூலம்.

இந்த வேலை டிஜிட்டல் மூளை திட்டத்தின் ஒரு பகுதியாகும், இது சமூக ஊடக நிறுவனமான மெட்டாவால் ஆதரிக்கப்படும் ஒரு பெரிய சர்வதேச ஆராய்ச்சி முயற்சியாகும், இது மனித மூளையின் செயல்பாட்டின் மிகப்பெரிய, திறந்த பகிரப்பட்ட தரவுத்தொகுப்பை உருவாக்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. வழக்கமான மூளை இமேஜிங் பொதுவாகக் கைப்பற்றுவதை விட பரந்த அளவிலான அறிவாற்றல் நிலைகளில் மூளை எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை ஆராய மேற்கு நாடுகள் உட்பட உலகெங்கிலும் உள்ள நிறுவனங்களின் ஆராய்ச்சியாளர்களை இந்தத் திட்டம் ஒன்றிணைக்கிறது.

டைட்ரிச்சென் ரெய்னர் செரிபெல்லம் திட்டம் உள்ளிட்ட பல்வேறு பணிகளில் மூளையின் செயல்பாட்டை வரைபடமாக்குவதற்கான வழிகளை பல ஆண்டுகள் செலவிட்டுள்ளார், முதன்மையாக ஓய்வெடுக்கும்-நிலை ஸ்கேன் அல்லது ஒரு நேரத்தில் கவனமாக தனிமைப்படுத்தப்பட்ட பரிசோதனையை நம்பியிருப்பதை விட. அவரது ஆய்வகம் எஃப்எம்ஆர்ஐ ஸ்கேன் போது செய்யக்கூடிய 60 க்கும் மேற்பட்ட பணிகளின் பேட்டரியை உருவாக்கியுள்ளது, இது பங்கேற்பாளரின் மூளையை பல்வேறு நிலைகளுக்குள் தள்ள ஆராய்ச்சியாளர்களை அனுமதிக்கிறது.

“மூளையின் செயல்பாட்டை ஒரு பெரிய நிலப்பரப்பாக நினைத்துக் கொள்ளுங்கள். எந்த நேரத்திலும், உங்கள் மூளை அந்த நிலப்பரப்பில் எங்காவது இருக்கும், மேலும் பல்வேறு அனுபவங்கள், முடிவுகள் மற்றும் செயல்கள் உங்களை வெவ்வேறு இடங்களுக்கு நகர்த்துகின்றன” என்று ஒரு கணினி அறிவியல் பேராசிரியர் டீட்ரிச்சென் கூறினார்.

ஓய்வு நிலை எஃப்எம்ஆர்ஐ – அல்லது செயல்பாட்டு காந்த அதிர்வு இமேஜிங், இது இரத்த ஓட்டத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் மூலம் மூளையின் செயல்பாட்டை அளவிடுகிறது – மூளையின் தன்னிச்சையான ஏற்ற இறக்கங்களைக் கண்காணிக்க ஆராய்ச்சியாளர்களை அனுமதிக்கிறது, ஆனால் அந்த நிலப்பரப்பில் மூளை எங்கு செல்கிறது என்பதில் அவர்களுக்கு சிறிய கட்டுப்பாட்டை அளிக்கிறது. Diedrichsen இன் மல்டி டாஸ்க் அணுகுமுறை வேண்டுமென்றே பரந்த அளவிலான மூளை செயல்பாட்டை மாதிரியாகக் காட்டுகிறது.

மேற்கத்திய பல்கலைக்கழக நரம்பியல் விஞ்ஞானிகளான ஜோர்ன் டீட்ரிச்சென் மற்றும் ஜோடி குல்ஹாம் ஆகியோர் டிஜிட்டல் மூளை திட்டத்தில் ஒத்துழைக்கிறார்கள். (கிறிஸ்டோபர் கிண்ட்ராட்ஸ்கி/வெஸ்டர்ன் கம்யூனிகேஷன்ஸ்)

Diedrichsen மற்றும் Culham அவர்களின் அணுகுமுறைகளை ஒருங்கிணைக்க ஒரு வழியைக் கண்டறிந்தனர் – மாறிவரும் சூழலுடன் மக்கள் தீவிரமாக தொடர்பு கொள்ளும்போது மூளை எவ்வாறு பிரதிபலிக்கிறது என்பது குறித்த ஆய்வகத்தின் வேலையில் அவரது பணி பரந்த அளவிலான மூளை செயல்பாட்டை மாதிரியாகக் கொண்டுள்ளது. வீடியோ கேம்கள் ஒரே யோசனையை ஒரே திட்டத்தில் வைப்பதற்கான வழியை வழங்குகின்றன.

ஒரு நபர் பேக்-மேன் போன்ற விளையாட்டை விளையாடும்போது, ​​அவர்கள் தொடர்ந்து கணிப்புகளைச் செய்கிறார்கள். ஒரு பேய் வருவதால் அவர்கள் திசை மாறினர். அவை கட்டுப்படுத்தியை நகர்த்துகின்றன, Pac-Man பதிலளிக்கிறது, சூழல் மாறுகிறது மற்றும் பிளேயர் உடனடியாகத் தங்கள் திட்டத்தைப் புதுப்பிக்கிறது” என்று கனடாவின் ஆழ்ந்த நரம்பியல் ஆராய்ச்சித் தலைவரும் உளவியல் பேராசிரியருமான குல்ஹாம் கூறினார்.

இது கணிப்பு, செயல் மற்றும் பின்னூட்டங்களின் தொடர்ச்சியான சுழற்சியாகும், இது ஒரு படத்தைப் பார்த்து அவர்கள் பார்ப்பதைக் குறிக்க ஒரு பொத்தானை அழுத்தவும்.

முந்தைய வேலையில், குல்ஹாமின் ஆய்வகம் பேக்-மேன் விளையாடியவர்களை விளையாட்டைப் பார்த்தவர்களுடனும் விளையாட்டில் எந்தப் பாதிப்பையும் ஏற்படுத்தாத கன்ட்ரோலரை நகர்த்தியவர்களுடன் ஒப்பிட்டது. உணர்ச்சி அனுபவமும் உடல் இயக்கமும் ஒரே மாதிரியாக இருக்கலாம், ஆனால் சுற்றுச்சூழலுடனான ஆட்டக்காரரின் உறவு முற்றிலும் வேறுபட்டது.

கணிப்புகளை உருவாக்குதல், செயல்படுதல் மற்றும் கருத்துகளைப் பெறுதல் போன்ற இந்த அனுபவம் மனிதனுக்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் இடையே ஒரு ‘மூடிய வளையம்’ என்று அழைக்கப்படுகிறது. மூளையைப் படிப்பதற்கான வழக்கமான அணுகுமுறைகளில் இருந்து விடுபட்ட மிக முக்கியமான விஷயங்களில் அந்த வளையம் ஒன்றாக இருக்கலாம்.

மூளையின் நிலப்பரப்பை ஆராய்தல்

வழக்கமான ஆய்வகப் பணிகளின் நீண்ட பட்டியலைச் செய்ய பங்கேற்பாளர்களைக் கேட்பதற்குப் பதிலாக, டைட்ரிச்சென் மற்றும் குல்ஹாம் கவனமாக வடிவமைக்கப்பட்ட அறிவாற்றல் பணிகளை அதிவேக வீடியோ கேம்களுடன் இணைக்கின்றனர், இது பணக்கார 3D சூழல்கள் மற்றும் முதல்-நபர் அவதாரங்களைச் சுற்றி உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.

கார்ட்-ரேசிங், ஆக்ஷன் மற்றும் கிராஃப்டர் வீடியோ கேம்கள், டிஜிட்டல் புதிர்கள் மற்றும் கோ-கார்ட் ரேசிங் போன்ற செயல்பாடுகள் உட்பட, தரவு ஒப்பீட்டுக்கான முக்கிய பணிகளின் தொகுப்பாக இருக்கும், அதே நேரத்தில் டிஜிட்டல் மூளை திட்டம் முழுவதும் புதிய பணிகள் மற்றும் கேம் கூறுகள் அறிமுகப்படுத்தப்படும்.

“வழக்கமான பணிகளை கேமிஃபை செய்வதன் மூலம், நன்கு நிறுவப்பட்ட அறிவாற்றல் செயல்பாடுகள் மற்றும் அதிகபட்ச பொழுதுபோக்கு மற்றும் ஈடுபாட்டை வழங்குவதற்கான உத்திகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கான உத்திகளுக்கு இடையே ஒரு பாலத்தை எங்கள் திட்டம் வழங்க முடியும்,” என்று டீட்ரிச்சனைப் போன்ற குல்ஹாம் கூறினார். “இது ஒரு பரந்த அளவிலான மூளை நிலைகளை ஆராய்வதற்கான ஒரு வழியை வழங்குகிறது, அதே நேரத்தில் மூளையை அது முன்னறிவிக்கிறது, செயல்படுகிறது மற்றும் மாற்றியமைக்கிறது.”

பரிசோதனைக்காக உருவாக்கப்பட்ட மூளை ஸ்கேனர்

புதிய ஆய்வு மேற்கத்தியர்கள் அதைச் செய்வதற்குத் தேவையான முக்கிய உபகரணங்களில் ஒன்றை மேம்படுத்துவதால் தொடங்குகிறது. வெஸ்டர்ன் மேம்படுத்தப்பட்ட 7-டெஸ்லா எம்ஆர்ஐ ஸ்கேனரில் முதலீடு செய்கிறது, இது வழக்கமான எம்ஆர்ஐ அமைப்புகளை விட உயர்தர படங்களை உருவாக்கும் திறன் கொண்ட செயல்பாட்டு மற்றும் வளர்சிதை மாற்ற மேப்பிங்கிற்கான மையத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ள சக்திவாய்ந்த அமைப்பாகும்.

டிஜிட்டல் மூளைத் திட்டத்திற்காக, சிறுமூளை, தாலமஸ் மற்றும் நடுமூளை உள்ளிட்ட ஆழமான மூளை கட்டமைப்புகளிலிருந்து சேகரிக்கப்பட்ட தரவை மேம்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்ட புதிய 32-சேனல் ஹெட் காயிலையும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கி வருகின்றனர். டைட்ரிச்சனுக்கு இது மிகவும் முக்கியமானது, அதன் ஆராய்ச்சி சிறுமூளை மற்றும் பெருமூளைப் புறணியுடனான அதன் தொடர்புகளில் கவனம் செலுத்துகிறது.

“பாரம்பரியமாக நாம் சிறுமூளை இயக்கம் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு என்று நினைத்தோம், ஆனால் அது கணிப்பு மற்றும் அறிவாற்றல் ஆகியவற்றிலும் ஈடுபட்டுள்ளது என்பது பெருகிய முறையில் தெளிவாகிறது. மாறிவரும் சூழலுடன் மக்கள் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறார்கள் என்பதைப் பார்க்கும்போது இது மூளையின் மிகவும் சுவாரஸ்யமான பகுதியாகும்,” என்று டீட்ரிச்சென் கூறினார்.

மேம்படுத்தப்பட்ட ஸ்கேனர் ஒரு பெரிய காட்சி காட்சியை வழங்கும், இது ஸ்கேனருக்குள் படுத்திருக்கும் பங்கேற்பாளர்களுக்கு மிகவும் ஆழமான சூழலை உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்குகிறது. MRI க்கு உடல் ரீதியாக மட்டுப்படுத்தப்பட்டிருந்தாலும், பங்கேற்பாளர் விளையாட்டு உலகில் இருப்பதைப் போல உணரக்கூடிய 3D காட்சிகளை நோக்கி ஆராய்ச்சியாளர்கள் பணியாற்றி வருகின்றனர்.

தனிமனிதனிலிருந்து டிஜிட்டல் மூளை வரை

“சராசரி” மனித மூளையின் யோசனைக்கு அப்பால் செல்வதே திட்டத்தின் பெரிய லட்சியங்களில் ஒன்றாகும். தனிப்பட்ட மூளைகள் பெரிதும் மாறுபடும், குறிப்பாக சிக்கலான செயல்கள் மற்றும் அறிவாற்றல் ஆகியவற்றில் ஈடுபட்டுள்ள பகுதிகளில், மேலும் பல்வேறு செயல்பாடுகளில் பங்கேற்கும் நபர்களிடமிருந்து நிறைய தரவுகளை சேகரிக்க டீட்ரிச்சென் விரும்பினார்.

“நீங்கள் ஒரு காட்டின் படத்தை எடுத்து, அனைத்து மரங்களையும் ஒன்றன் மேல் ஒன்றாக வைத்தால், ஒரு மரம் உண்மையில் எப்படி இருக்கும், கீழே பழுப்பு, மேலே பச்சை, போன்ற ஒரு மங்கலான படம் கிடைக்கும்” என்று டைட்ரிச்சென் கூறினார். “நாம் மூளைகளை ஒன்றாக இணைக்கும்போது இதேதான் நடக்கும். தனிப்பட்ட மூளையை இன்னும் விரிவாகப் புரிந்துகொள்ள விரும்புகிறோம்.”

இந்த வகையான ஆழமான தனிப்பட்ட மேப்பிங், மூளை ஏன் ஒருவரிடமிருந்து மற்றொருவருக்கு வித்தியாசமாக கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் இது எவ்வாறு நடத்தையை பாதிக்கலாம் என்பதைப் புரிந்துகொள்ள ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு உதவும். இருப்பினும், இப்போதைக்கு, உலகெங்கிலும் ஒரு பெரிய, உயர்தர தரவுத்தொகுப்பு ஆராய்ச்சியாளர்களை உருவாக்குவதே குறிக்கோளாகும், அதன் திட்டத் தரவு வணிகரீதியற்ற ஆராய்ச்சிக்காக வெளிப்படையாகப் பகிரப்படுகிறது.

“AI ஆனது நீங்கள் அளிக்கும் தரவைப் போலவே சிறந்தது. உங்களிடம் நல்ல தரவு இல்லையென்றால், நீங்கள் குப்பையில் இருந்து தொடங்குகிறீர்கள். நாங்கள் செய்ய முயற்சிப்பது, புதிய கேள்விகளைக் கேட்கவும், நாங்கள் இதுவரை யோசிக்காத புதிய முறைகளைப் பயன்படுத்தவும் அனுமதிக்கும் பணக்கார, உயர்தர தரவுத்தொகுப்பை உருவாக்க முயற்சிக்கிறோம்,” என்று டீட்ரிச்சென் கூறினார்.

AI ஆனது சோதனையின் ஒரு பகுதியாக இருக்கும், ஆராய்ச்சியாளர்கள் அறிவாற்றல் பணிகளைக் கற்று எளிய விளையாட்டுகளை விளையாடக்கூடிய செயற்கை அமைப்புகளை உருவாக்குகின்றனர். அந்த அமைப்புகள் எவ்வாறு செல்லவும், கணிக்கவும் மற்றும் முடிவுகளை எடுக்கவும் கற்றுக்கொள்கின்றன என்பதை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், விஞ்ஞானிகள் உயிரியல் மூளைகள் எதிர்கொள்ளும் சிக்கல்களுக்கு சாத்தியமான தீர்வுகளை ஆராயலாம், சிக்கலான அமைப்புகள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதைப் பற்றி சிந்திக்க டைட்ரிச்சென் “உள்ளுணர்வு பம்புகள்” என்று அழைக்கிறார்.

ஓய்வு-நிலை எஃப்எம்ஆர்ஐ அல்லது வழக்கமான பணி அடிப்படையிலான சோதனைகள் மறைந்துவிட வேண்டும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் பரிந்துரைக்கவில்லை. மாறாக, அவர்கள் வீடியோ-கேம் அணுகுமுறையை மூளையின் செயல்பாட்டு நிலப்பரப்பின் மற்றொரு பகுதியைத் திறப்பதாகக் காண்கிறார்கள் – இது தனிமைப்படுத்தப்பட்ட கேள்விகள் மற்றும் இறுக்கமாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பதில்களில் கட்டமைக்கப்பட்ட சோதனைகள் மூலம் அடைய கடினமாக உள்ளது.

“நாங்கள் மூளையை கவனமாக ஆய்வு செய்ய முயற்சிக்கிறோம், ஏனெனில் அது உண்மையில் வேலை செய்கிறது” என்று குல்ஹாம் கூறினார். “வீடியோ கேம்கள் சிலவற்றை ஸ்கேனருக்குள் கொண்டு வந்து உலகத்துடன் ஈடுபடும்போது மூளை என்ன செய்கிறது என்று கேட்கத் தொடங்கும்.”

மேற்கத்திய நாடுகள் அனைவருக்கும் ஆரோக்கியத்தை எவ்வாறு மேம்படுத்துகிறது என்பதைப் பற்றி மேலும் அறிக.