به نقل از «خبرگزاری برنا»

کاشت خاطرات ساختگی در مغز پرندگان موجب تغییر لحن آوازشان شد

تاریخ انتشار: ۱۶ مهر ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۵۳۸۳۶۵۲

به گزارش گروه اجتماعی خبرگزاری برنا؛ خاطراتی در مغز فنچ‌های راه‌راه جوان کاشته شد که موجب تغییر در طول نُت‌هایی شد که آن‌ها می‌خواندند. این فرایند شامل دست‌کاری منطقه‌ای در مغز بود که پرندگان برای یادگیری نغمه‌های خود از آن استفاده می‌کنند. نغمه‌های فنچ راه‌راه متشکل از مجموعه‌ای از نت‌های کوتاه است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

فنچ‌های راه‌راه نخست صداهای پدر را به‌خاطر می‌سپرند و سپس به‌تدریج آن‌ها را تقلید می‌کنند و می‌خوانند. تاد رابرتز و همکارانش از مرکز پزشکی دانشگاه تگزاس برای درک این موضوع در حال تلاش هستند که چگونه خاطرات در مغز رمزگذاری می‌شوند؛ به‌ویژه خاطراتی که توسعه‌ی گفتار و مهارت‌های اجتماعی را هدایت می‌کنند.

نتایج مطالعات گذشته نشان می‌داد منطقه‌ای از مغز پرندگان به‌نام HVC برای یادگیری صداها بسیار مهم است و ایجاد اختلال در فعالیت آن توانایی یادگیری آواز را تضعیف می‌کند. این ناحیه از مغز ورودی‌های منطقه‌ی دیگری از مغز به‌نام NIf را دریافت می‌کند و نورون‌های موجود در این ساختار در آغاز و انتهای هجاها برانگیخته می‌شوند. این موضوع نشان می‌دهد نورون‌های مذکور در رمزگذاری طول هجاها مؤثرند. پژوهشگران برای دست‌کاری فعالیت عصبی در محل اتصالات یا سیناپس‌های بین نورون‌های NIf و HVC از تکنیکی به‌نام اپتوژنتیک استفاده کردند. این کار شامل دو مرحله است: ۱. واردکردن ژن‌هایی به نورون‌ها که موجب می‌شود بتوان آن‌ها را به‌وسیله‌ی نور کنترل کرد؛ ۲. استفاده از کابل‌های فیبر نوری کوچکی برای تاباندن نور به بخش انتخاب‌شده از مغز.

تاد رابرتز با فنچ راه‌راه. آزمایشگاه وی درزمینه‌ی مستندسازی نحوه‌ی عملکرد مغز در هنگام یادگیری آواز فعالیت می‌کند.

گروه رابرتز آزمایش‌هایی روی فنچ‌های راه‌راه جوانی انجام دادند که هرگز آواز خواندن بالغان خود را نشنیده بودند؛ اما در حال آغاز گسترش نغمه‌های خود بودند. پژوهشگران ۳۰ روز بعد، تفاوت‌های موجود بین تُن نهایی آواز را بررسی کردند. وقتی پژوهشگران از پالس‌های کوتاه نور استفاده می‌کردند، پرندگان صداهایی با هجاهای کوتاه ایجاد می‌کردند. در حالت اعمال پالس‌های طولانی نور، پرندگان صداهایی با هجاهای بلند تولید می‌کردند. رابرتز می‌گوید:

ما مسیری را در مغز شناسایی کردیم که اگر آن را فعال کنیم، بدون اینکه پرنده صدای پرنده‌ی دیگری را شنیده باشد، می‌تواند خاطرات دروغینی را برای طول هجاها در مغز او ایجاد کند.

طول هجاها، تنها یک جنبه از آوایی است که فنچ‌ها باید آن را یاد بگیرند. احتمالا ویژگی‌های دیگری مانند ارتفاع صوت و ترکیب هجاها به‌صورت یک توالی رمزگذاری دشوارتری دارد؛ اما رابرتز امیدوار است گروه او درنهایت بتواند این ویژگی‌ها را نیز در مغز پرنده بکارد. ده‌ها ژن مرتبط با یادگیری صدا شناخته شده‌اند که نشان می‌دهند گفتار انسان نیز از الگوهای مشابه فعالیت پرندگان آوازخوان پیروی می‌کند. رابرتز می‌گوید با توجه به این شباهت‌ها، مکانیسم‌های یادگیری آواز در مغز پرندگان می‌تواند همچون مدلی برای درک نحوه‌ی یادگیری حیوانات از تجربیات اجتماعی باشد. او می‌گوید:

ما می‌توانیم از این اطلاعات برای نشان‌دادن مدارهای مغزی استفاده کنیم که ممکن است در اختلالات عصبی تکاملی مانند اوتیسم درگیر باشند.

نتایج مطالعه‌ای دیگر نشان داده است که می‌توانیم خاطرات را در مغز موش‌ها بکاریم؛ به‌طوری‌که باعث شویم انتظار داشته باشند پاداشی در محلی خاص بیابند. راه رسیدن به مرحله‌ی کاربرد چنین تکنیک‌هایی در انسان بسیار طولانی است؛ اما برخی پژوهشگران امیدوار هستند روزی بتوانند خاطرات مرتبط با آسیب‌های روانی را تغییر دهند.

ناگفته نماند نتایج این پژوهش در مجله‌ی Science منتشر شده است.

منبع: خبرگزاری برنا

کلیدواژه: پرندگان پرنده فیبر نوری مغز موش

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.borna.news دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری برنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۵۳۸۳۶۵۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

روند تکامل هوش مصنوعی... از اصول اولیه تا نوآوری‌های مختلف

در عصر شتاب بی‌سابقه در پیشرفت فناوری، هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (ML) به سنگ بنای نوآوری‌های بی‌شماری تبدیل شده‌اند که چهره آینده را در صنایع مختلف شکل می‌دهند.

این فناوری دیگر محدود به تحقیقات دانشگاهی یا پروژه‌های تجربی نیست، بلکه نشان‌دهنده نیروی محرکه توسعه‌های عمده در زمینه‌های مختلف است، از مراقبت‌های بهداشتی، که شاهد انقلاب‌هایی در تکنیک‌های تشخیصی و درمانی بوده است، تا صنعت، جایی که فرآیند‌های تولید و نگهداری دوباره تعریف شده‌اند. 

اصول و مبانی هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی

به همین ترتیب، در زمینه‌های آموزشی و امنیتی نقش هوش مصنوعی و فناوری مشهود است، جایی که هوش مصنوعی روش‌های یادگیری و محافظت از جوامع خود را تغییر می‌دهد.

 تکامل این فناوری‌ها در حال شکستن مرز‌های سنتی است تا افق جدیدی پر از فرصت‌ها و چالش‌ها را آشکار کند و ما را به بازنگری در محدودیت‌های فعلی از آنچه ممکن است وادار می‌کند.

هوش مصنوعی (AI)، در گسترده‌ترین و عمیق‌ترین تعریف خود، به تلاش بشر برای ایجاد ماشین‌ها و سیستم‌هایی با قابلیت شبیه‌سازی توانایی‌های شناختی و ذهنی انسان، مانند تفکر، یادگیری و حل مسئله اشاره دارد. این پیگیری به توسعه سیستم‌هایی گسترش می‌یابد که قادر به انجام وظایفی هستند که معمولاً به هوش انسانی نیاز دارند، مانند تشخیص گفتار، تفسیر تصویر و حتی درک زبان طبیعی.

یادگیری ماشینی (ML)، به عنوان یک شاخه حیاتی از هوش مصنوعی، پایه‌های توسعه این سیستم‌ها را پایه‌ریزی می‌کند و ماشین‌ها را قادر می‌سازد تا داده‌های بزرگ را تجزیه و تحلیل کنند، الگو‌ها و روابط غیر آشکار را استخراج کنند و به طور مستقل عملکرد خود را با یادگیری از آزمون و خطا بهبود بخشند. بدون نیاز به برنامه نویسی صریح این پیشرفت به این معنی است که ماشین‌ها اکنون می‌توانند درک و تخمین‌هایی را بر اساس داده‌های موجود توسعه دهند و دری را به روی کاربرد‌های جدید و نوآورانه در هوش مصنوعی باز کنند.

توسعه و بلوغ فناوری‌ها

با گذشت زمان، فناوری‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین شاهد پیشرفت‌های شگفت‌انگیزی فراتر از مدل‌های نظری اولیه برای رسیدن به سیستم‌های پیچیده و بسیار کارآمد بوده‌اند. پیشرفت‌های پی در پی در محاسبات، چه در سرعت پردازش و چه در قابلیت‌های ذخیره‌سازی، علاوه بر در دسترس بودن حجم عظیمی از داده‌های دیجیتال و نوآوری‌های مداوم در طراحی و توسعه الگوریتم‌ها، همه اینها به پیشبرد و پیشرفت با سرعت کمک کرده است. اکنون ماشین‌ها می‌توانند در برخی زمینه‌ها از جمله تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ، تشخیص تصاویر با دقت بالا و حتی تولید محتوای خلاقانه جذاب، از توانایی‌های انسان پیشی بگیرند.

کاربرد‌های انقلابی هوش مصنوعی

تاثیر رو به رشد هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی در چندین حوزه کلیدی مشهود است. در زمینه مراقبت‌های بهداشتی، موضوع دیگر تنها به بهبود تشخیص و درمان محدود نمی‌شود، بلکه نوآوری به توسعه روبات‌های جراحی رسیده است که با دقت و کارایی بالا عمل می‌کنند و سیستم‌های تجزیه و تحلیل ژنومی که به طراحی درمان‌های سفارشی کمک می‌کنند. در دنیای صنعت، مفاهیم تولید به لطف اتوماسیون و رباتیک مبتنی بر هوش مصنوعی کاملاً تغییر کرده است که منجر به بهبود گسترده در کارایی و کاهش خطا‌ها و ضایعات شده است. در زمینه امنیت، فناوری‌های هوش مصنوعی به توسعه سیستم‌های نظارتی پیشرفته و تجزیه و تحلیل پیش‌بینی‌کننده کمک کرده‌اند که به تشخیص زودهنگام تهدیدات و مبارزه با جرایم سایبری کمک می‌کند. این احتمالات همیشه در حال گسترش هستند و مرز‌ها را به سوی آینده‌ای سوق می‌دهند که در آن خطوط بین واقعیت و داستان‌های علمی تخیلی محو می‌شود و ماشین‌ها به شرکای فعال در سفر تکاملی انسان تبدیل می‌شوند.

انقلاب مولد هوش مصنوعی

یکی از مهیج‌ترین و بحث برانگیزترین نوآوری‌ها در دنیای هوش مصنوعی، هوش ساختاری یا Generative AI است. این فناوری تنها به تجزیه و تحلیل داده‌ها یا درک دنیای اطراف محدود نمی‌شود، بلکه با توانایی خود در ایجاد محتوای جدید و مبتکرانه، خواه متن، تصویر، موسیقی یا حتی ویدیو، گامی جسورانه به جلو برمی دارد. این نوع هوش از الگوریتم‌های پیشرفته‌ای برای درک الگو‌ها و ساختار‌های مختلف در داده‌هایی که روی آنها آموزش دیده است، استفاده می‌کند و سپس از این درک برای ایجاد محتوای جدیدی استفاده می‌کند که تشخیص آن از آثار ایجاد شده توسط انسان دشوار است.

هوش ساختاری افق‌های جدیدی را برای خلاقیت و نوآوری می‌گشاید، زیرا می‌توان از آن برای تولید ایده‌های جدید در ادبیات، طراحی، هنر و حتی علم استفاده کرد. طراحان مد می‌توانند از آن برای ایجاد طرح‌های جدید استفاده کنند، در حالی که نویسندگان می‌توانند از آن برای ایجاد پیش نویس‌های خام از داستان‌ها یا یافتن پایان‌های جایگزین برای داستان‌های خود استفاده کنند. علاوه بر این، محققان می‌توانند از هوش ساختاری برای تولید مدل‌ها و آزمایش‌های فکری جدید استفاده کنند که به درک جهان به روش‌هایی کمک می‌کند که قبلاً ممکن نبود.

با این حال، هوش ساختاری با مجموعه‌ای از چالش‌های اخلاقی و عملی همراه است. سؤالاتی در مورد مالکیت معنوی، اصالت و مسئولیت مطرح می‌شود، به ویژه زمانی که تشخیص اینکه آیا یک اثر توسط انسان یا ماشین تولید شده است دشوار می‌شود. علاوه بر این، نگرانی‌هایی وجود دارد که از این فناوری برای ایجاد اطلاعات نادرست یا محتوای مخرب استفاده شود.

با وجود این چالش ها، نمی‌توان پتانسیل عظیم هوش ساختاری را انکار کرد. مانند تمام فناوری‌های انقلابی، به رویکردی متعادل نیاز دارد که در عین برخورد دقیق و مسئولانه با چالش‌های مرتبط با آن، از پتانسیل حداکثر استفاده را ببرد. در نهایت، هوش سازنده می‌تواند فصل جدیدی خیره کننده در داستان هوش مصنوعی و خلاقیت انسان باشد و آینده‌ای را شکل دهد که در آن مرز‌های بین هنر و فناوری به طور فزاینده‌ای محو شود.

تغییرات رادیکال نحوه تعامل ما را تغییر می‌دهد

در نتیجه، هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی نشان دهنده ستون‌های اساسی انقلاب تکنولوژیکی زمان ما هستند. از مبانی عمیق آنها گرفته تا کاربرد‌های انقلابی‌شان تا جهان‌های جدیدی که با هوش ساختاری باز شده‌اند، ما شاهد دگرگونی‌های ریشه‌ای هستیم که نحوه تعامل ما با دنیای اطرافمان را تغییر می‌دهند و آینده ما را تعریف می‌کنند. پیشرفت در این زمینه‌ها نه تنها کارایی‌ها را بهبود می‌بخشد یا امکانات را گسترش می‌دهد، بلکه سوالات پیچیده‌ای را در مورد اخلاق، حقوق و مسئولیت‌ها نیز مطرح می‌کند.

ضروری است که ما به تحقیق و توسعه در زمینه هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی مسئولانه و آگاهانه ادامه دهیم، در حالی که همه ذینفعان - از دانشمندان، توسعه‌دهندگان، دولت‌ها و حتی کاربران نهایی - را در گفتگوی باز در مورد استفاده بهینه و ایمن از این تکنولوژی ما باید به دنبال تعادل بین آرزوی نوآوری و پیشرفت و تضمین حفاظت از ارزش‌های انسانی و حفظ حریم خصوصی و امنیت باشیم.

در نهایت، چالش و فرصت این است که؛ این فناوری‌ها را برای خدمت به خیر بیشتر هدایت کنیم و اطمینان حاصل کنیم که تأثیر آنها بر بشریت مثبت و پایدار است. همانطور که ما به سمت آینده‌ای حرکت می‌کنیم که در آن نقش هوش مصنوعی افزایش می‌یابد، جوامع ما باید تصمیم بگیرند که چگونه از این قدرت جدید به گونه‌ای استفاده کنند که به پیشرفت دست یابد و عدالت و برابری برای همه پیش برود.

منبع: المیادین

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی فناوری