خورازمية تراقب التفكير حال حدوثه :

قام فريق من علماء الأعصاب في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو بتطوير نهج جديد لتفسير رسم المخ (electroencephalograms) والتي يطلق عليها اختصاراً (EEGs)، مما ادى الى رؤى غير مسبوقة وبالتالي تطوير فهمنا حول اضطرابات الدماغ، مثل الصرع والتوحد.

فالطرق الجديدة التي اقترحها العلماء في معالجة المعلومات وتصويرها تمكننا من متابعة نشاط مناطق الدماغ المختلفة بشكل مفصل وحيوي، وهذه الطرق موضحة في ورقة بحثية نشرت في غلاف العدد الصادر يوم 15 يونيو لمجلة المكتبة العامة لعلوم الحياة.

أهمية التقنية الجديدة تكمن في أن عمليات التفكير تحدث في ملي ثانية (جزء من الالف في الثانية) وتقنيات تصوير الدماغ الموجودة حالياً، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ورسم المخ التقليدية، تحتاج الى ثواني في المتوسط. وهذا الفارق يعطينا صور غير واضحة للدماغ، يمكن ان يطمس لقطات عديدة.

يقول العالم والباحث سكوت ماكيك (Scott Makeig)، من جامعة كاليفورنيا وهو احد المشاركين في البحث، بان “ورقتنا البحثية هي نتاج ثمان سنوات من العمل لإجاد طريقة جديدة لتحليل البيانات لعمليات رسم المخ، وتحديد الإشارات الفردية القادمة من مختلف مناطق الدماغ … وهذه الطريقة تشمل كل عمليات الدماغ، تمت بفضل استغلال التطورات الحديثة في الرياضيات مع زيادة القدرة الحاسوبية لدينا اليوم. كما أننا نتوقع العديد من التطبيقات السريرية، وأيضاً هنالك تعاون مع المرضى الذين يعانون من مرض الصرع”.

رسم المخ عن طريق الأقطاب الكهربائية (مجموعة اقراص معدنية صغيرة توضع على فروة الرأس) التي تقوم بالكشف عن الخلايا العصبية بواسطة نبضات كهربائية صغيرة ترسلها الخلايا بعضها لبعض للتواصل فيما بينها. والانماط الكهربائية التي تحدث داخل الدماغ تكون معقدة، حيث يصعب تفسيرها. لأن كل قطب في فروة الرأس يلخص بشكل عشوائي كل الإشارات الكهربائية ويكشف عن مصدرها، هل هي من الدماغ ام لا، مثلاً قد تكون الاشارات قادمةً من العضلات حول فروة الرأس والعينين.

يقول مايكج “إن صعوبة تفسير التخطيط الدماغي يكمن في أن لديك مزيجاً مركباً من الإشارات قادمة من مختلف مناطق الدماغ، وانها تحتاج الى معرفة مصدرها وأي المناطق ساهمت فيها، في وسط هذا النمط. ومع التنصت ومحاولة عزل الصوت من الأصوات القادمة. وجدنا أنه من الممكن باستخدام تقنية رياضية تسمى تحليل العناصر المستقلة (Independent Component Analysis) للفصل بين كل إشارة وأخرى في الدماغ عن طريق معالجة الأصوات باعتبارها مصادر منفصلة من المعلومات، ولكن من دون معرفة مسبقة حول هذه الأصوات”.

تقنية تحليل العناصر المستقلة والتي يطلق عليها اختصاراً (ICA) تبحث عن ما يميز نشاط كل منطقة من مناطق الدماغ. وتستخدم هذه المعلومات لتحديد موقع التصحيح وفصل الإشارات التي تأتي من غير الدماغ. لان هذه التقنية تميز الإشارات التي تنشط في نفس الوقت، وذلك يمكنها من تحديد الإشارات الكهربائية في الدماغ ممن تتوافق مع أوامر للعضلات لكي تتخذ الإجراءات. ولفصل إشارة عن باقي الإشارات يستخدم الدماغ لتقييم النتائج المترتبة على هذا الإيعاز.

وفقا لماكيج فإن جامعة كاليفورنيا سان دييغو رائدة في تطوير الأساليب التي تفسر مخطط رسم المخ منذ اربعين عاماً، وكذلك الطريقة الجديدة التي تعتبر أكثر عمومية. وقد استمر هذا التقليد مما جعله من الأشياء التي تميز الجامعة.

المصدر:

https://www.sciencedaily.com/releases/2004/06/040615075143.htm