بسم الله الرحمن الرحیم
گاهی[۱] یا هشیاری[۲][۳] (به انگلیسی: consciousness)، بنابر سادهترین تعریف، استخراج اطلاعات و افکار بهصورت ارادی است که ماهیت ذهن را مشخص میکند و از ناخودآگاه سرچشمه میگیرد و تجربهٔ شخصی افکار و احساسات و مطلع بودن از موجودیت درونی یا بیرونی است[۴] و یکی از مهمترین بحثهای فلسفه ذهن که در حال حاضر بحث روز بهشمار میرود، مسئلهٔ خودآگاهی یا ماهیت ذهن است. خودآگاهی بهطور کلی شناخت انسان از کل ماهیت او است. شناخت مکانیسم حافظه، کلیدی برای حل فرایند خودآگاهی است.
اهمیت مطالعات خودآگاهی یا ماهیت ذهن به حدی در حال اوج گرفتن است که نشریهٔ ساینس در سال ۲۰۰۵ اقدام به ارائهٔ ۲۵ سؤال از مهمترین سؤالهای علمی قرن حاضر نمود، و در این گزارش، مطالعات علوم خودآگاهی در مکان دوم مهمترین پرسشهای علمی کنونی جهان قرار داده شد.[۵]
با اینکه خودآگاهی (ماهیت ذهن) قرنهاست که مورد توجه اندیشمندان عالم بودهاست، اما نخبگان علم امروزی هنوز از ارائه یک تعریف واحد و منسجم و حتی قابل قبول برای یکدیگر عاجزند.[۶][۷] از جمله تعریفهای موجود برای خودآگاهی میتوان به «آگاهی از اطلاعات حسی ورودی، افکار و عواطف خویش» اشاره کرد؛ لذا میتوان نتیجه گرفت که مفهوم «من» در تعریف خودآگاهی اهمیت بسزایی دارد.[۸]
در این مقاله و مقالات مرتبط در ویکیپدیا، سعی شده که برگردانهای ذیل مدنظر باشند:
این واژگان، هر یک تعریف خود را دارند، و معادل یکدیگر نیستند.[۹] بهطور نمونه، دیوید چالمرز تفاوت بین آگاهی و خودآگاهی را اینگونه بیان میکند:[۱۰]
آگاهی، قرین روانشناختی خودآگاهیست.[۱۱]
خودآگاهی با توجه به تعبیر کلی آن (شناخت انسان از کل هویت او) شامل شناخت انسان از ویژگیها، تفاوتها و شباهتهای انسان با دیگران و شناخت عوامل مؤثر بر آن (شناخت خود، دیگران و حقوق متقابل. معایب: همه چیز خواهی) است.
لذا منظور از این مقاله، همان خودآگاهی، یا consciousness است.
سؤال بزرگ این است که چگونه انسان میتواند از امور مختلف آگاه باشد. مادهگرایان بزرگ، همانند دانیال دنت امروزه اذعان دارند که خودآگاهی صرفاً نتیجهٔ یک سیستم پیچیدهٔ مطلقاً فیزیکی است.
به عقیده جولین هاکسلی «این انگاره که خودآگاهی نتیجه انگیزش بافتهای عصبی است درست مثل داستان مالیدن چراغ جادوی علاءالدین و بیرون آمدن غول از آن است.» از دیدگاه برخی، ممکن است خودآگاهی را همان شکاف تبیینی (به انگلیسی: The explanatory gap) بدانند. این واقعیت، بحثهای بیست سال اخیر را دربارهٔ خودآگاهی تحت شعاع خود قرار دادهاست.[نیازمند منبع]
مفهوم چگونگی قرینگی نورونی (به انگلیسی: neuronal correlates) خودآگاهی با دنیای خارج
یکی از ادعاها پیرامون تعابیر مسئلهٔ سنجش در مکانیک کوانتومی این است که فروریزش تابع موج و تولید وقایع و ذرات کوانتومی مستلزم وجود خودآگاهیست. بدین معنی، نه تنها خودآگاهی معلول طبیعت نیست، بلکه علت آن است، و حتی دلیل ایجاد فرایندهای درون مغزی در مقیاس بسیار کوچک میباشد.[۱۲]
از مدافعان مشهور این دیدگاه، استوارت همروف، هنری ستپ، و فیزیکدان راجر پنرز است[۱۳] که معتقد است اندرکنشهای کوانتیکی در ناحیهای از سلولهای مغزی بنام میکروتوبولها به وقوع میپیوندد. وی بر این مبنا همانند کورت گودل معتقد است که مغز انسان یک سیستم فرا-الگوریتمی است.[۱۴] برخی، حتی این نظریات را پیشتر برده و معتقدند که خودآگاهی با فضا و زمان پیوندهای بنیادی دارد.[۱۵]
اما بسیاری از محققان این ایده را شبه علم تلقی میکنند. ویکتور استینگر این ایده را فاقد هرگونه پایه علمی و در رده قصههای «خدایان و تکشاخها و اژدها» میداند.[۱۶] مکس تگمارک آن را رد میکند و استدلال میکند که محیط مغز برای حفظ وضعیت کوانتمی بسیار داغ است و وضعیتهای کوانتمی ذرات در آن بلافاصله در تعامل با محیط پیرامون از هم میپاشد و این فرصت شکلگیری یک فرایند کوانتمی را آنقدر محدود میکند که عملاً اثر آن بر مغز و ذهن ناچیز خواهد بود.[۱۷] در مجموع گرچه تعدادی از فیزیکدانان از بحث پیرامون این ایده استقبال میکنند اما بسیاری آن را غیرعلمی میدانند.
از اواخر قرن بیستم، خودآگاهی برای اولین بار به حوزهٔ علوم اعصاب پا نهاده و به عنوان محصول عملکرد پیچیده سیناپسی در سلولها عصبی مطرح شد. امروزه بیان میشود که برای داشتن دریافتهای آگاهانه از محیط، سه رویداد مغزی رخ میدهد. در قدم اول، دادههای حسی از اندامهای مختلف از طریق تالاموس وارد کورتکس میشوند. سپس، این دادهها به مناطق پیش پیشانی منتقل شده و در آن جا پردازش میشوند. در نهایت نیز شکلگیری یک موج پس نورد به سمت مناطق پس سری کورتکس، یک تجربه آگاهانه را سبب میشود.[۱۹] یکی از راههای مطالعه خودآگاهی در علوم اعصاب، بررسی مکانیسم اثر داروهای بیهوشی است. با مصرف این داروها رویدادهای فیزیولوژیک قابل توجهی از جمله غالب شدن امواج دلتا در مغز (فرکانس ۰٫۵ تا ۴ هرتز)، به حداقل رسیدن نرخ تنفس، فشار خون، ضربان قلب و خونرسانی به کورتکس مغز، رخ میدهد. هم چنین در سطح سلولی، پتانسیل عمل و نقل و انتقالات ویزیکولی در سلولهای عصبی متوقف میشود.[۲۰] با وجود در دست بودن تمامی این اطلاعات، نحوهٔ عملکرد این داروها در هالهای از ابهام قرار دارد. در ابتدا، عنوان شد که این داروها بر شبکههای عصبی موجود در کورتکس، سیستم لیمبیک و نخاع اثر گذاشته و به ترتیب، سبب از بین رفتن خودآگاهی، اختلال در حافظه و عدم تحرک میشوند؛ ولی بررسی رفتار پارامسی که یک ارگانیسم تک سلولی فاقد هرگونه سیناپس و شبکه عصبی است، موجب نقض این فرضیه شد. این موجود دارای عملکردهای شناختی ساده است که در حضور داروهای بیهوشی مهار میشود؛ لذا میتوان نتیجه گرفت که محل اثر این داروها درون سلولی است.[۱۹] مطالعات فیزیک و شیمیایی فراتر بر روی ساختار انواع داروهای بیهوشی نشان دادهاست که این مواد هیدروفوب بوده و از طریق برهم کنشهای واندروالس لاندنی و ابرهای الکترونی لایهٔ π به مناطق غیرقطبی سلول متصل میشود. از جمله این مناطق میتوان به غشاهای سلولی و پاکتهای هیدروفوبیک داخل پروتئینی اشاره کرد.[۲۱] با توجه به این که استریوایزومرهای این ترکیبات قابلیت بیهوشکنندگی ندارند، میتوان نتیجه گرفت که غشاهای سلولی، هدف این ترکیبات نیستند، چرا که غشاهای سلولی قابلیت تفکیک بین ایزومرها را ندارند؛ لذا میتوان نتیجه گرفت که پاکتهای هیدروفوبیک پروتئینها محل اثر این داروها هستند.[۲۲] مطالعات پروتئومیکس انجام شده نشان داد که قرار گرفتن در برابر داروهای بیهوشی به صورت مزمن سبب افزایش بیان سه نوع پروتئین میشود. از میان این پروتئینها میتوان به توبولین، زیرواحد پروتئین میکروتوبول اشاره کرد.[۲۳] مطالعات دینامیک مولکولی بر روی توبولینها نشان داد که در آن نُه سایت اتصال برای انواع داروهای بیهوشی وجود دارد. اغلب این سایتها در محل اتصال آلفا و بتا توبولین واقع شدهاند، جایی که بر اساس مطالعات محاسباتی موجود دارای ویژگیهای کوانتومی است.[۲۴] مطالعات کوانتومی اخیر توسط راجر پنرز و ستوارت همروف نشان دادهاست که در محل اتصال زیرواحدهای آلفا و بتا توبولین، هشت آمینواسید تریپتوفان یک شبکه هیدروفوبیک را تشکیل میدهند. تریپتوفانهای این شبکه در فاصله ۱۰ تا ۴۰ انگستروم نسبت به یکدیگر واقع شده و به همین دلیل قابلیت تونل کردن الکترونها را دارند. به عبارتی، تریپتوفانها، همفاز بوده و الکترونها در این شبکه به صورت موجی منتقل میشوند. هم چنین وجود ساختارهای ایندولی در تریپتوفانها سبب رزونانس الکترون در این شبکه و تأخیر درانتقال الکترون به مدت ۶۰۰ فمتوثانیه میگردد. مطالعات محاسباتی نشان میدهد که داروهای بیهوشی در اثر برهم کنش با این شبکه، سبب اختلال در تونل شدن الکترون شده و از بین رفتن موقتی خودآگاهی را منجر میشوند.[۲۵]
هشیاری، به معنی آگاهبودن میباشد. هشیاری داشتن یعنی آگاهی داشتن از تمامی احساسها، ادراکها، خاطراتی که در هر لحظه از زمان روی میدهند. انسانها، بیشتر عمر خود را در حالت، هشیاری-بیداری میگذرانند[۲۶] و هر روز بین خواب و بیداری دور میزنند. در طول خواب از محیط اطراف خود کمتر آگاه میشویم. گو اینکه کاملاً بدون پاسخ نیستیم. وقتی خواب میبینیم در دنیایی خیالی زندگی میکنیم، جایی که رویدادهای غیرممکن، امکانپذیر به نظر میرسد. چرا ما این دورههای هشیاری تغییر یافته را داریم؟ (کالات ،۱۳۸۶). این ادعا وجود دارد که هشیاری، چنانچه ما امروزه آن را میشناسیم رشد تاریخی اخیر است که بعد از دوران هومر ایجاد شدهاست (جاینس ،۱۹۷۴). بر اساس این دیدگاه، انسانهای اولیه، کسانی که در جنگهای محلی شرکت میکردند خودشان را به عنوان فرد درونی یکپارچه از تفکرات و اعمال، حداقل به صورت امروزی تجربه نمیکردند. سایرین مطرح کردهاند که حتی در دوره کلاسیک، هیچ کلمه معادل هشیاری در یونان باستان وجود نداشتهاست (ویلکس ،۱۹۸۴٬۱۹۸۸، ۱۹۹۵). با شروع دوران مدرن جدید در قرن هفدهم هشیاری مرکز تفکر پیرامون ذهن شد.
کلمات هشیار و هشیاری، اصطلاحاتی هستند که گسترهٔ متنوعی از پدیدههای ذهنی را پوشش میدهند. اما در معانی گوناگونی به کار برده میشوند؛ و رنج صفت هشیار ناهمگن است و برای هر دو مورد کل موجود زنده-هشیاری مخلوق- و نیز برای حالتها و فرایندهای روانی خاص- حالت هشیاری- به کار میرود (روزنتال ،۱۹۸۶؛ گنرو ۱۹۹۵؛ کاروترز ،۲۰۰۰). هشیاری شامل احساس آگاهی و محتوای آگاهی، هر دو است. توجه، الزاماً همان هشیاری نیست و ما نسبت به برخی از فرایندهایی که در جریان توجه در ذهن ما فعالاند آگاهی نداریم یعنی در سطح پیش هشیار آگاهی ما وجود دارند. پیش هشیار، اطلاعاتی است که بدان آگاهی نداریم ولی در دسترس فرایندهای شناختی ما میباشد. فواید توجه هشیار شامل نظارت بر تعامل خود با محیط، حفظ ارتباط با محفوظات قبلی خود، کنترل و تدوین برنامههای آینده است. مطالعه اطلاعات پیش هشیار از طریق آمادهسازی، میسر میشود. آمادهسازی، زمانی اتفاق میافتد که بازشناسی محرک خاصی، تحت تأثیر ارائه پیشین همان محرک یا محرک شبیه آن قرار میگیرد (استرنبرگ، ۲۰۰۶). یکی دیگر از پدیدههای مرتبط با هشیاری، پدیده نوک زبانی است که زمانی اتفاق میافتد که آوردن اطلاعات پیش هشیار به آگاهی هشیار کاری دشوار باشد.
هشیاری، نیاز به شبکهٔ پیچیدهایی از عناصر با اتصالات داخلی سلولهای عصبی دارد. زیر لایهٔ جسمی، عقده تالاموس_قشری، که هشیاری را با محتوای دقیقش فراهم میکند در هفته بیست و چهارم تا بیست و هشتم بارداری ایجاد میشود. بسیاری از عناصر مدار مورد نیاز برای هشیاری در سهماهه سوم بارداری ایجاد میشود (کوچ، ۲۰۰۹). ویژگی کیفی با احساسات خام معادل دانسته میشود و با تجربه رنگ قرمز هنگامی که یک گوجه قرمز را میبینید یا با مزه شیرینی خاصی که هنگام چشیدن آناناس با آن مواجه میشوید توضیح داده میشود (لوک ،۱۶۸۸) نوع ویژگی کیفی مربوط به هشیاری به حالتهای حسی محدود نمیشود بلکه به عنوان یک جنبه حالتهای تجربی مانند تجربه، افکار و تمایلات در نظر گرفته میشود (سویورت ،۱۹۹۸).
در نهایت، فهم جامع هشیاری نیازمند تئوریهای متنوع است، که هر کدام ممکن است تنوع مدلها را به صورت مفید و بدون تناقض قبول کند که هر کدام به شیوه خودشان بازنماییهای فیزیکی، نورونی، شناختی، کارکردی و جنبههای سطح بالای هشیاری را هدف قرار میدهند. بعید به نظر میرسد که یک چشمانداز تئوریکی منفرد برای تبیین تمام جنبههای هشیاری کافی باشد؛ بنابراین به نظر میرسد که یک رویکرد ترکیبی و کثرتگرایانه بهترین راه برای پیشرفت آینده باشد.[۲۷][۲۸]
نویسنده: تیم محتوایی آنلایف
تاریخ انتشار: شنبه, 30 اردیبهشت 1402
دستهبندی: بدون دسته بندی
برای درک چگونگی عملکرد خودآگاهی در مغز انسان
ابتدا مقدمهای خواهیم داشت. کامپیوتر، گوشیهای هوشمند و وسایل الکتریکی که از آنها استفاده میکنیم، مغزی ابتدایی دارند. این وسایل دارای مدارهای الکتریکی سازمانیافتهای هستند که اطلاعات را ذخیره کرده و به روشهای خاص و قابل پیشبینی رفتار میکنند، دقیقاً مانند سلولهای متصل بههم در مغز.
در سطح پایه، مدارهای الکتریکی و سلولهای عصبی در مغز از اتمها و ذرات بنیادی تشکیل شدهاند. مغز انسان هوشیار است اما ابزارهای ساختهشده توسط انسان، از این هوشیاری برخوردار نیستند. به گفته دانشمندان، خودآگاهی ویژگی اکثر موجودات جهان نیست و تنها عده محدودی از آنها که مغز نسبتا پیچیدهای دارند، خودآگاهاند.
دانشمندانی که رفتار حیوانات و آناتومی مغز را مطالعه میکنند، معتقدند که مغزی به اندازه مغز انسان برای برخورداری از ویژگی هوشیاری لازم نیست. گروهی از دانشمندان علوم مغز و اعصاب دانشگاه کمبریج اعلام کردند که حیوانات غیرانسان، از جمله تمام پستانداران و پرندگان، و بسیاری از موجودات دیگر، از جمله هشت پا، هوشیار هستند. این مسئله به این معناست که وجود خودآگاهی در مغز، محدود به گونه انسان نیست.
چگونه میتوان از فعالیت درون مغز آگاه شد؟
برای اینکه بفهمیم انسان در ذهن و مغزش، خود را چگونه درک میکند، تکنیکهای متنوعی وجود دارد. یکی از رایجترین روشهای تعیین مناطق مغزی و شناسایی فرآیندهای مختلف مغز، استفاده از MRI است. این دستگاه با توجه به تغییرات جریان خون در مغز، فعالیت آن را اندازهگیری و مطالعه میکند.
توموگرافی انتشار پوزیترون (PET) یک تکنیک تصویربرداری عملکردی دیگر در زمینه مطالعه خودآگاهی در مغز است که از مواد رادیواکتیو معروف به رادیوتراکرها برای مطالعه و اندازهگیری تغییرات فرآیندهای متابولیک و سایر فعالیتهای فیزیولوژیکی از جمله جریان خون و ترکیب شیمیایی مناطق مختلف مغز استفاده میکند.
مورد دیگر، توموگرافی کامپیوتری (CT) است. پرتو اشعه ایکس به صورت دوار اطراف بدن حرکت میکند. با این کار نماهای مختلف از یک عضو بدن یا ساختار داخلی بدن دیده میشود. اطلاعات به دستآمده به وسیله اشعه ایکس به یک کامپیوتر ارسال میشوند که دیتاهای اشعه ایکس را تفسیر کرده و آنها را به صورت دوبعدی در مانیتور نشان میدهد. سی تی اسکن ممکن است با استفاده از مادهای که به صورت خوراکی یا وریدی وارد بدن شده و باعث واضحتر شدن بخشهای داخلی بدن در تصویر شده است، انجام شود.
سی تی اسکن مغز نسبت به عکسبرداری از سر به وسیله اشعه ایکس اطلاعات مفصلتری در مورد بافت و ساختار مغز به دست میدهد. بنابراین از طریق به کارگیری این روش، اطلاعات بیشتری در مورد آسیبدیدگی یا بیماریهای مغزی به دست میآید.
این موارد از جمله راههای مطالعه عملکرد خودآگاهی در مغز است.
تفاوت هوشیاری و خودآگاهی
انسان فقط یک موجود هوشیار نیست، او همچنین از خود، آگاه است. دانشمندان هوشیاری و خودآگاهی را دو مقوله جدا میدانند. هوشیاری یعنی از بدن و محیط اطراف خود آگاهیم، اما خودآگاهی یعنی این آگاهی را درک میکنیم. مثلا میدانیم وجود داریم. هوشیار بودن یعنی فکر کردن؛ خودآگاهی این است که بدانید شما موجودی متفکر هستید و به افکار خود فکر میکنید. احتمالاً نوزاد، فقط هوشیار است نه خودآگاه. او افراد و چیزهای اطراف خود را درک میکند و به آنها عکسالعمل نشان میدهد، اما هنوز خودآگاهی در مغز او شکل نگرفته است. در سالهای اول زندگی، نوزادان حسی که درباره خود دارند را رشد میدهند، یاد میگیرند که خود را در آینه تشخیص دهند و زاویه دید اطرافیان را نسبت به خود درک کنند.
جایگاه خودآگاهی در مغز
فلاسفه یونان باستان شناختن خود را اوج بشریت میدانستند. اکنون هزاران سال بعد، دانشمندان علوم مغز و اعصاب در تلاشاند که به طور دقیق رمزگشایی کنند که چگونه مغز انسان توانایی خودآگاهی دارد.
دانشمندان بر این باورند که سه منطقه مغزی برای خودآگاهی بسیار حیاتی است: قشر اینسولار، قشر انقباضی قدامی و قشر جلوی پیشانی داخلی.
با این حال، یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دانشگاه آیووا این تئوری را به چالش کشیده است که نشان میدهد خودآگاهی در مغز بیش از آنکه محدود به مناطق خاصی باشد، بیشتر پراکنده در مسیرهای مغزی است.
آیا افرادی که قسمت بزرگی از مغز خود را از دست دادهاند هوشیارند؟
مطالعات متعدد تصویربرداری عصبی از نورونهای مغزی، حاکی از آن است که فکر کردن در مورد خود، شناخت تصویر خود و تأمل درباره افکار و احساسات خود -یعنی جنبههای مختلف خودآگاهی در مغز- همه در قشر مغز اتفاق میافتد، که بیرونیترین و پیچیدهترین قسمت مغز است. این واقعیت که انسان دارای قشر مخ بزرگ نسبت به اندازه بدن است، ظاهرا توضیح میدهد که چرا بهنظر میرسد ما نسبت به بیشتر حیوانات خودآگاهی بیشتری داریم.
فیلیپی و رودروف در مطالعه جدید خود به یک نتیجه جالب در مورد کودکان مبتلا به هیدروآنسفالی، یک بیماری نادر که در آن کیسههای پر از مایعات جایگزین نیمکرههای مغزی میشوند، اشاره کردند. کودکان مبتلا به هیدروآنسفالی اساساً هر قسمت از مغز خود را بهجز ساقه مغز و مخچه و چند ساختار دیگر، از دست میدهند. نگهداشتن چراغی نزدیک سر چنین کودکی، جمجمه را مانند یک فانوس دریایی روشن میکند. اگرچه بسیاری از کودکان مبتلا به هیدروآنسفالی در بدو تولد نسبتاً طبیعی به نظر میرسند، اما آنها اغلب به سرعت دچار مشکلات رشد، تشنج و اختلال بینایی میشوند.
بیشتر آنها در اولین سال زندگی خود میمیرند. با این حال در برخی موارد، کودکان مبتلا به هیدروآنسفالی، سالها یا حتی دههها زندگی میکنند. چنین کودکانی فاقد قشر مخ هستند، یعنی بخشی از مغز که برای آگاهی و خودآگاهی در مغز از اهمیت بیشتری برخوردار است. اما، همانطور که این مطالعه نشان میدهد، حداقل برخی از کودکان هیدروآنسفالیک ظاهرا نشان میدهند که خودآگاهی دارند. آنها به افراد و چیزهای موجود در محیطشان پاسخ میدهند. وقتی کسی تماس میگیرد یا هدیه میگیرد، لبخند میزنند و یا گریه میکنند. آنها تفاوت بین افراد آشنا و غریبه را میدانند، خود را به سمت اشیایی که میخواهند، حرکت میدهند و برخی از انواع موسیقی را به برخی دیگر ترجیح میدهند.
این نشان میدهد که تنها بخش مخ مغز منجر به خودآگاهی نمیشود. البته با قطعیت نمیتوان گفت، زیرا این کودکان نمیتوانند صحبت کنند تا ما بدانیم تا چه حد خودآگاهاند.
تاثیر شبکه پارالیمبیک بر خودآگاهی در مغز
تغییر الگوهای مغزی با تغییر محتویات هوشیاری در هنگام مدیتیشن، مراقبه، یوگا و در حالت آگاهی طبیعی مثل حالت استراحت، رخ میدهد. مجموعهای از مناطق پارالیمبیک داخلی بهطور مداوم فعال هستند، از جمله قشر جلوی مغز داخلی و جانبی، قشر آهیانه داخلی راست و جسم مخطط راست.
تعدادی از رویکردهای تجربی، راههای عصبی خودآگاهی در مغز را به طور کاملتری مشخص میکنند. علیرغم استفاده از روشهای مختلف در بررسی جنبههای مختلف خودآگاهی مانند کلامی، فضایی، احساسی و چهره، آزمایشها شواهد همگرایی را نشان میدهند که مناطق پارالیمبیک پیشپیشانی انقباضی قدامی و آهیانهای خلفی با خودآگاهی در مغز در ارتباط هستند. بر این اساس میتوان این چنین نتیجهگیری کرد که شبکه پارالیمبیک داخلی یک امضای عصبی رایج برای خودآگاهی است. شبکه پارالیمبیک در خودآگاهی و بازیابی قضاوت قبلی درباره خود تاثیر دارد.
جمعبندی
اگر مغز ما نمیتوانست نقاط قوت و نقاط ضعف خود را بشناسد، ما دیگر نمیتوانستیم بگوییم خودآگاه هستیم. اگر ما نمیتوانستیم خاطرات را در حافظه خود نگه داریم یا اگر تصویری از بدن خود نداشتیم، خودآگاهی در مغز ما مختل میشد. خودآگاهی اولین و به قولی ضروریترین نیاز برای زندگی کردن است. در این مقاله به مناطقی از مغز که به خودآگاهی مربوط هستند اشاره شد اما همان طور که گفته شد، خودآگاهی میتواند ترکیبی از فعالیت تمام مناطق مغزی باشد.
پژوهشگران دانشگاه کلمبیا طی آزمایشی تلاش کردند تا به یک ربات بیاموزند که خود را بشناسد و تصوری در مورد خود به دست بیاورد.
به گزارش ایسنا، به نقل از نانوورک، تصویر بدن ما همیشه دقیق یا واقعی نیست، اما اطلاعات مهمی را در بر دارد که نحوه عملکرد ما را در جهان تعیین میکنند. هنگامی که لباس میپوشید یا با توپ بازی میکنید، مغز شما دائما از قبل برنامهریزی میکند تا بتوانید بدن خود را بدون ضربه خوردن، زمین خوردن یا افتادن حرکت دهید.
ما انسانها در دوران نوزادی، الگوی بدن خود را به دست میآوریم و رباتها نیز از همین الگو پیروی میکنند. گروهی از مهندسان دانشگاه کلمبیا (Columbia University) آمریکا، رباتی ساختهاند که برای نخستین بار قادر است تا مدلی از کل بدن خود را از ابتدا و بدون کمک انسانی بیاموزد.
پژوهشگران در این پروژه نشان دادهاند که ربات آنها چگونه یک مدل سینماتیک از خود ایجاد میکند و سپس، مدل خود را برای برنامهریزی حرکت، رسیدن به اهداف و اجتناب از موانع در موقعیتهای مختلف به کار میبرد. حتی ربات به طور خودکار، آسیب وارد شده به بدن خود را تشخیص داد و سپس، آن را جبران کرد.
ربات در برابر آینه
پژوهشگران، یک بازوی رباتیک را در دایرهای از پنج دوربین ویدئویی قرار دادند. ربات در حالی که آزادانه به حرکت میپرداخت، خود را از طریق دوربینها تماشا میکرد. ربات مانند نوزادی که برای نخستین بار در سالنی از آینهها به جستجوی خود میپردازد، تکان میخورد و منقبض میشد تا بفهمد که بدنش دقیقا چگونه در پاسخ به فرمانهای مختلف حرکت میکند. پس از حدود سه ساعت، ربات متوقف شد. شبکه عصبی عمیق داخلی آن، یادگیری رابطه بین اعمال حرکتی ربات و حجمی را که در محیط خود اشغال کرده بود، به پایان رساند.
هاد لیپسون (Hod Lipson)، استاد مهندسی مکانیک و مدیر آزمایشگاه کریتیو ماشینز (Creative Machines Lab) در دانشگاه کلمبیا گفت: واقعا کنجکاو بودیم که ببینیم این ربات چگونه خود را تصور می کند. در هر حال، نمیتوان به این سیستم فقط به عنوان یک شبکه عصبی نگاه کرد. این شبکه عصبی، مانند یک جعبه سیاه است.
سیستم خودکارسازی ربات
توانایی رباتها برای مدلسازی خود بدون کمک مهندسان، به دلایل زیادی مهم است. این توانایی نه تنها باعث صرفهجویی در نیروی کار میشود، بلکه به ربات امکان میدهد تا با فرسودگی خود هماهنگ باشد و حتی آسیب را شناسایی و جبران کند. استدلال پژوهشگران این است که توانایی مدلسازی ربات از آن جهت مهم است که به سیستمهای خودمختار نیاز داریم تا بیشتر به خود متکی باشند. به عنوان مثال، یک ربات کارخانه میتواند تشخیص دهد که چیزی درست حرکت نمیکند و به جبران آن بپردازد یا درخواست کمک کند.
بویوآن چن (Boyuan Chen)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: ما انسانها به وضوح، تصوری از خود داریم. چشمان خود را ببندید و سعی کنید تصور کنید که میخواهید دستهای خود را به جلو بکشید یا یک قدم به عقب بردارید. ما در جایی از مغز، تصوری در مورد خود داریم؛ یک الگو در مورد خود که به ما اطلاع میدهد چه حجمی از محیط اطراف را اشغال کردهایم و آن حجم هنگام حرکت چگونه تغییر میکند.
خودآگاهی رباتها
این پژوهش، بخشی از تلاش چند دههای لیپسون برای یافتن راههایی است که نوعی خودآگاهی را به رباتها اعطا میکنند. لیپسون توضیح داد: خودمدلسازی، شکلی بدوی از خودآگاهی است. اگر یک ربات، حیوان یا انسان از خود الگوی دقیقی تصور کند، میتواند عملکرد بهتری در جهان داشته باشد، تصمیمات بهتری بگیرد و از یک مزیت تکاملی برخوردار شود.
پژوهشگران در مورد محدودیتها، خطرها و مناقشات مربوط به اعطای استقلال بیشتر به ماشینها از طریق خودآگاهی، آگاه هستند. لیپسون خاطرنشان کرد که نوع خودآگاهی نشاندادهشده در این پژوهش، در مقایسه با خودآگاهی انسانها بیاهمیت است، اما باید از جایی شروع کرد. وی افزود: باید به آرامی و با دقت پیش برویم تا بتوانیم از مزایای این روش بهرهمند شویم و در عین حال، خطرات را به حداقل برسانیم.
این پژوهش، در مجله ساینس رباتیکس (Science Robotics) به چاپ رسید.
امروزه ماشین ها دقیقاً همان کاری را انجام می دهند که برای انجام آن برنامه ریزی شده اند. حتی هوش مصنوعی نیز بر الگوریتم های پیش بینی مبتنی بر داده های آموزشی گسترده متکی است. در تئوری، ما باید یک بار دیگر خودمان را آینه کنیم تا به اوج آگاهی مصنوعی واقعی برسیم. والدین می توانند رشد خودآگاهی کودک کوچک را با ردیابی واکنش آنها به آینه دنبال کنند. کودکان ممکن است سردرگمی اولیه را در مورد آنچه می بینند تجربه کنند، اما زمانی که متوجه شدند آینه چه کار می کند، می توانند از آن به نفع خود استفاده کنند. به طور مشابه، محققان در مهندسی کلمبیا به تازگی رباتی را توسعه داده اند که این خودآگاهی سینماتیک را هنگام مشاهده حرکات خود برای یادگیری تلاش می کند.
آخرین اخبار در مورد خودآگاهی سینماتیک فقط اوج دو دهه تحقیق است. در اوایل سال 2006، روباتهای یک تیم میتوانستند از خود چهرههای چوبی بسازند. امروزه، ربات ها می توانند تنها با یک دوربین، یک تفریح کامل سینماتیکی را حفظ کنند، شبیه به نگاه کردن به آینه.
محققان آیندهای را تصور میکنند که در آن رباتها میتوانند مشکلات خود را بهجای توقف در زمانی که اتفاقی خارج از برنامهریزی شده رخ میدهد، برطرف کنند. به عنوان مثال، رباتهای تمیزتری که دستهای خود را خم میکنند تا از برخورد با مبلمان یا ماشینآلات کارخانه جلوگیری کنند، میتوانند در صورت عدم تراز بودن، خود را به موقعیت خود برگردانند.
همه چیز به یک دوربین دو بعدی و پردازش هوش مصنوعی خلاصه می شود. در حالی که تلاش های قبلی روی تعداد زیادی دوربین و سنسور متمرکز بود. یک فید ویدئویی به شبکههای عصبی منتقل میشود که تصاویر را به یک بدنه سینماتیکی سه بعدی داخلی پردازش میکنند. پس از آن، ربات یا اتحاد این عناصر، دقیقاً می داند که چگونه و حرکاتش چگونه است و می تواند با مشکلات سازگار شود. هیچ کد از پیش تعیین شده ای که باید دنبال شود و برنامه های اضطراری گزافی که برنامه نویسان باید در مورد آنها فکر کنند وجود ندارد. ربات ها می توانند اشتباهات را "احساس" کنند و از آنها اجتناب کنند.
هنوز زود است که بگوییم، اما تأثیر بالقوه آن می تواند به شدت بر هر صنعت تأثیر بگذارد و به بشریت کمک کند. خودآگاهی سینماتیک ممکن است آگاهی نباشد، اما گام دیگری به سوی استقلال در کار است. مانند کودکانی که از مرحله گیجشدهشان با آینهها میگذرند، خودآگاهی سینماتیک میتواند مرحله جدیدی را برای روباتها مشخص کند که به تعمیر و نگهداری و خرابی کمتری نیاز دارند و در عین حال کیفیت و شاید هوش آنها را افزایش میدهند.