هنگام تماشای فیلم چه اتفاقی در مغز ما می‌افتد؟ | محققان پاسخ می‌دهند

دانشمندان علوم اعصاب با اسکن مغز افراد در حین تماشای کلیپ‌های فیلم، دقیق‌ترین نقشه عملکردی مغز را تا به امروز ایجاد کرده‌اند.

کد خبر: ۲۹۹۵۰۴

تاریخ : ۲۱ آبان ۱۴۰۳ - ۱۴:۳۶

نوشته

شهرآرانیوز؛ تجزیه و تحلیل fMRI، که در ۶ نوامبر در مجله Cell Press Neuron منتشر شد، نشان می‌دهد که چگونه شبکه‌های مغزی مختلف با تماشای کلیپ‌های کوتاهی از طیف وسیعی از فیلم‌های مستقل و هالیوودی از جمله «شبکه اجتماعی» (The Social Network)، «تلقین» (Inception) و «تنها در خانه» (Home Alone) روشن می‌شوند. این تیم شبکه‌های مغزی مختلفی را شناسایی کردند که در پردازش صحنه‌هایی با افراد، اشیای بی‌جان، کنش و گفت‌وگو نقش دارند. آن‌ها همچنین نشان دادند که چگونه شبکه‌های اجرایی مختلف در طول صحنه‌هایی که دنبال‌کردن آن‌ها آسان است در مقابل صحنه‌های سخت اولویت‌بندی می‌شوند.

رضا راجی‌مهر، نویسنده اول و عصب‌شناس از موسسه فناوری ماساچوست (MIT) می‌گوید: «کار ما اولین تلاش برای به‌دست‌آوردن طرح‌بندی از مناطق و شبکه‌های مختلف مغز در شرایط طبیعی است. نواحی مختلف مغز به‌شدت به هم مرتبط هستند و این ارتباطات شبکه‌های عملکردی را تشکیل می‌دهند که به نحوه درک محرک‌ها و رفتار ما مربوط می‌شود. اکثر مطالعات شبکه‌های عملکردی مغز براساس اسکن‌های fMRI از افراد در حال استراحت انجام شده‌اند، اما بسیاری از قسمت‌های مغز یا قشر مغز در غیاب تحریک خارجی کاملاً فعال نیستند.»

در این مطالعه، محققان می‌خواستند بررسی کنند که آیا نمایش فیلم‌ها در طول اسکن fMRI می‌تواند بینشی در مورد نحوه واکنش شبکه‌های عملکردی مغز به محرک‌های صوتی و بصری پیچیده ارائه دهد.

راجی‌مهر می‌گوید: «با fMRI در حالت استراحت، هیچ محرکی وجود ندارد - مردم فقط به درون فکر می‌کنند، بنابراین شما نمی‌دانید چه چیزی این شبکه‌ها را فعال کرده است. اما با محرک فیلم ما می‌توانیم به عقب برگردیم و بفهمیم که شبکه‌های مغزی مختلف چگونه به جنبه‌های مختلف فیلم پاسخ می‌دهند.»

{$sepehr_key_90606}

برای نقشه‌برداری از مغز در حین تماشای فیلم، محققان از مجموعه داده‌های fMRI که قبلاً از پروژه Human Connectome جمع‌آوری شده بود، استفاده کردند که شامل اسکن‌های کل مغز از ۱۷۶ بزرگسال جوان در حال تماشای فیلم ۶۰ دقیقه‌ای از طیف سینمای مستقل و هالیوودی بود. محققان میانگین فعالیت مغز را در همه شرکت‌کنندگان ارزیابی کردند و از تکنیک‌های یادگیری ماشینی برای شناسایی شبکه‌های مغز، به‌ویژه در قشر مغز استفاده کردند. سپس، آن‌ها بررسی کردند که چگونه فعالیت در این شبکه‌های مختلف با محتوای صحنه به صحنه فیلم - که شامل افراد، حیوانات، اشیاء، موسیقی، گفتار و روایت می‌شود_ مرتبط است.

تجزیه و تحلیل آن‌ها ۲۴ شبکه مغزی مختلف را نشان داد که با جنبه‌های خاصی از پردازش حسی یا شناختی مرتبط بودند، برای مثال تشخیص چهره یا بدن انسان، حرکت، مکان‌ها و نشانه‌ها، تعامل بین انسان و اشیای بی‌جان، گفتار، و تعاملات اجتماعی. آن‌ها همچنین رابطه معکوس بین «حوزه‌های کنترل اجرایی» - مناطق مغزی که افراد را قادر به برنامه‌ریزی، حل مشکلات و اولویت‌بندی اطلاعات می‌کند - و مناطق مغز با عملکرد‌های خاص‌تر نشان دادند. زمانی که دنبال‌کردن محتوای فیلم مشکل بود یا مبهم بود، فعالیت در مناطق کنترل اجرایی مغز افزایش می‌یافت، اما در طول صحنه‌های قابل‌درک‌تر، مناطق مغز با عملکرد‌های خاص، مانند پردازش زبان، غالب بودند.

راجی‌مهر می‌گوید: حوزه‌های کنترل اجرایی معمولاً زمانی که بار شناختی زیاد است، در کار‌های دشوار فعال هستند. به نظر می‌رسد وقتی صحنه‌های فیلم به‌راحتی قابل درک هستند، برای مثال اگر مکالمه واضحی در جریان باشد، نواحی زبان فعال هستند، اما در موقعیت‌هایی که صحنه‌ای پیچیده شامل زمینه، معناشناسی و ابهام در معنای در صحنه، تلاش شناختی بیشتری مورد نیاز است، و بنابراین مغز به استفاده از حوزه‌های کنترل اجرایی عمومی روی می‌آورد.» از آنجایی که تحلیل‌های این مقاله براساس میانگین فعالیت‌های مغزی بود، محققان می‌گویند که تحقیقات آینده می‌تواند چگونگی تفاوت عملکرد شبکه مغز بین افراد در سنین مختلف، یا بین افراد مبتلا به اختلالات رشدی یا روانی را بررسی کند. راجی‌مهر می‌گوید: «در مطالعات آتی، می‌توانیم به نقشه‌های تک‌تک افراد نگاه کنیم، که به ما امکان می‌دهد نقشه فردی هر موضوع را با مشخصات رفتاری آن موضوع مرتبط کنیم. اکنون، ما عمیق‌تر مطالعه می‌کنیم که چگونه محتوای خاص در هر فریم فیلم این شبکه‌ها را هدایت می‌کند؛ برای مثال، زمینه معنایی و اجتماعی، یا رابطه بین افراد و صحنه پس‌زمینه.»

{$sepehr_key_90607}