مغز در هر ثانیه بین دو واقعیت جابه‌جا می‌شود!
بر طبق جدیدترین پژوهش‌های علوم اعصاب، مغز انسان ممکن است در هر ثانیه حدود ۱۵ بار میان اطلاعات دیداری خودآگاه و ناخودآگاه جابه‌جا شود.
فرارو- پژوهشگران به تازگی دریافته‌اند که جریان به‌ظاهر یکپارچه هوشیاری، حاصل نوسان‌های بسیار سریع و پنهان نورون‌ها میان چند لایه اطلاعاتی هم‌زمان است.
به گزارش فرارو به نقل از ساینس الرت، تا چه حد از حضورتان در لحظه اکنون مطمئن هستید؟ شاید پاسخ این پرسش، کمتر از آن مقداری باشد که به طور شهودی تصور می‌کنید. درست در همین لحظه که نگاه خود را به صفحه نمایش دوخته‌اید و این سطرها را با تمرکز مرور می‌کنید، ممکن است سیستم عصبی و قشر بینایی شما در حال چشمک زدن میان پدیده‌های مورد تمرکز و انبوهی از داده‌های بصری دیگری باشد که هرگز به آستانه آگاهی هوشیارانه شما نمی‌رسند.
پژوهشی جدید چشم‌انداز خیره‌کننده‌ای را پیش روی دانش اعصاب گشوده است: مغز پستانداران احتمالاً حدود ۱۵ بار در هر ثانیه، میان داده‌های ادراک شده به صورت خودآگاه و اطلاعات پنهان مانده در ناخودآگاه در حال رفت و برگشت است. این مشاهده، فرضیه‌ای نامتعارف و در عین حال شگفت‌انگیز را تقویت می‌کند که بر اساس آن، سازوکاری پیچیده‌تر و بنیادی‌تر از صرف حضور فیزیکی یا در دسترس بودن نور و تصویر در مردمک چشم، نحوه تجربه ما از جهان واقعی را مدیریت و سازمان‌دهی می‌کند.
تیمی از پژوهشگران علوم اعصاب به سرپرستی یانیس هسه و دوریس تسائو از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، در گزارش پژوهشی خود خاطرنشان می‌کنند: «در هر برهه زمانی مشخص، تنها بخش معینی از فعالیت‌های الکتریکی و پردازشی مغز به سطح ادراک و تجربه خودآگاه راه می‌یابد. در حالی که باقی داده‌ها بدون آنکه حس شوند یا به صورت درونی درک گردند، پردازش می‌شوند. اینکه چنین مرزگذاری و تفکیکی چگونه و با چه سازوکاری پدید می‌آید، همچنان یکی از بنیادین‌ترین معماهای حل‌نشده در قلمرو علوم اعصاب به شمار می‌رود.»
بدن انسان به گونه‌ای فرگشت یافته که شمار فراوانی از امور فیزیولوژیک و ارتباطی را به شکل کاملاً خودکار و خودفرمان به انجام می‌رساند؛ دریافت پیام‌های حسی از محیط پیرامون یکی از بارزترین نمونه‌های آن است. ما انسان‌ها در زندگی روزمره خود، به شکل مدام زیر بمباران داده‌های گوناگون دیداری، شنیداری و بویایی قرار داریم و توانایی ذهنی و عصبی ما به صورتی نیست که بتوانیم ورودی این سیل خروشان داده‌ها را قطع یا خاموش کنیم.
آنچه ساختار عصبی ما برای مهار این حجم مهیب اطلاعات انجام می‌دهد، اولویت‌بندی هوشمندانه و کاهش سطح توجه به بخش وسیعی از پیام‌هاست. مشهورترین مثال در این باره، موقعیت بینی در صورت است؛ بینی همواره درست در کانون میدان دید چشمان شما جای دارد، با این حال سامانه عصبی مرکزی بیشتر اوقات آن را نادیده گرفته و از تصویر هوشیار حذف می‌کند. مغز می‌داند بینی کجاست و نیازی نمی‌بیند که چشمان ما هر لحظه موقعیت مکانی آن را تایید کنند. اگر چنین سیستم فیلترسازی مؤثری در مدارات عصبی تعبیه نشده بود، انسان تحت تأثیر حجم خردکننده داده‌های حسی بی‌فایده قرار می‌گرفت و توان تصمیم‌گیری و بقای زیستی خود را از دست می‌داد.
اما این مسأله در بطن خود پرسشی بزرگ به وجود می‌آورد: مغز با تکیه بر چه الگویی معین می‌کند کدام داده باید وارد تجربه زنده و ملموس ما شود و چه بخشی باید پشت درهای ادراک هوشیارانه پنهان بماند؟
دانشمندان علوم اعصاب در دهه‌های گذشته تلاش گسترده‌ای به کار بستند تا مشخص سازند چه مناطقی از بافت خاکستری و قشر مغز هنگام درک آگاهانه یک محرک خارجی روشن و فعال می‌شوند. اما به مرور زمان یک چالش اساسی ظاهر شد: بررسی‌ها نشان دادند همان مناطقی که هنگام درک هوشیارانه فعال می‌شوند، می‌توانند به شکل شگفت‌آوری در برابر محرک‌های ناخودآگاه و پنهان نیز از خود واکنش نشان دهند. بنابراین، رویکرد تفکیک فضایی و مکانی مغز برای حل این معما ناکافی به نظر می‌رسید.
در این مقطع بود که هسه و همکارانش طرحی نو درانداختند. آن‌ها فرض را بر این نهادند که شاید جامعه علمی در یک بعد اشتباه به دنبال پاسخ گشته است؛ چه می‌شد اگر پاسخ نه در ساختار فضا، بلکه در تار و پود «زمان» پنهان شده بود؟ به تعبیر دیگر، شاید شیوه‌ای که فعالیت نورون‌ها در بستر کسری از ثانیه‌ها دستخوش تحول و نوسان می‌شود، سرنخ اصلی نحوه سامان‌دهی تجارب هوشیار و ناهوشیار باشد.
برای راستی‌آزمایی این فرضیه، پژوهشگران آزمایش دقیقی را با بهره‌گیری از میمون‌های ماکاک طراحی کردند. آن‌ها برای این کار از نوعی عینک‌های ویژه موسوم به عینک‌های آناگلیف استفاده کردند. با این سازوکار نوری، چشمی که فیلتر فیروزه‌ای دارد تنها می‌تواند تصویر قرمز را تماشا کند و چشمی که پشت فیلتر قرمز قرار دارد منحصراً قادر به دیدن تصویر فیروزه‌ای خواهد بود. این ساختار زمینه را فراهم کرد تا پژوهشگران در یک لحظه مشخص، دو چهره کاملاً متفاوت را به دو چشم حیوان نمایش دهند.
در روند آزمایش، ابتدا تصویری از یک چهره به یکی از چشم‌ها تابانده شد و در ادامه، در شرایطی که همان تصویر همچنان پیش روی چشم اول پایدار بود، ناگهان چهره دوم و متفاوتی در برابر چشم دیگر ظاهر گشت. در این لحظه پدیده‌ای بسیار خاص رخ داد. به جای آنکه مغز هر دو تصویر را با یکدیگر ترکیب کرده یا هر دو چهره را هم‌زمان به نمایش درآورد، سیستم بینایی ترجیح داد تصویر دوم و تازه‌وارد را برگزیند و در نتیجه، ادراک چهره نخست از کانون هوشیاری کنار گذاشته شد.
البته تصویر چهره اول از بین نرفته بود و شبکیه چشم همچنان امواج نوری آن را جذب می‌کرد، ولی مغز اجازه ورود آن را به مرحله درک مستقیم نداد. در محافل علوم شناختی، این پدیده را «سرکوب ناگهانی دوچشمی» (Binocular Flash Suppression) می‌نامند؛ روشی تثبیت شده و کارآمد که دانشمندان سال‌هاست برای واکاوی مکانیسم‌های ادراک بینایی به کار می‌بندند.
از آنجا که میمون‌های ماکاک نمی‌توانستند با کلمات بگویند در هر لحظه کدام تصویر را آگاهانه می‌بینند، پژوهشگران ابتدا آزمایش را با شرکت‌کنندگان انسانی پیاده کردند و مطمئن شدند که تصویر دوم همواره بر پرده ادراک هوشیار مسلط می‌شود. پس از تثبیت رفتارشناختی این فرآیند، دانشمندان نگاه خود را مستقیماً به سمت قشر بینایی مغز ماکاک‌ها معطوف نمودند. آنان با کاشت الکترودهای میکروسکوپی در مناطقی که پردازش بینایی را مدیریت می‌کنند، فعالیت‌های الکتریکی هم‌زمان صدها نورون را در حین رقابت تصاویر با یکدیگر ثبت و تحلیل کردند.
تمرکز محققان عمدتاً بر مراکزی بود که وظیفه تفکیک و تشخیص چهره‌ها را بر عهده دارند. در این ایستگاه‌های عصبی، دو الگوی متمایز از آتش‌باری نورونی شناسایی شد؛ یکی متناظر با چهره اول و دیگری وابسته به چهره دوم. اما نکته حیرت‌انگیز هنگامی آشکار گشت که داده‌ها در مقیاس زمانی مورد بازبینی قرار گرفتند: با اینکه چهره دوم می‌بایست به صورت یکنواخت و پیوسته در آگاهی پستاندار غالب باقی می‌ماند، داده‌های به دست آمده نشان دادند نورون‌ها به شکلی تغییرناپذیر تنها آن چهره را دریافت نمی‌کردند.
برعکس، مغز در کسری از ثانیه میان چهره تحت ادراک و چهره سرکوب‌شده جابه‌جا می‌شد. این چرخش شتابان عصبی با سرعتی معادل ۱۵ بار در هر ثانیه تکرار می‌شد. به عبارت دیگر، با وجود تسلط روانی تصویر دوم، تصویر نخست مدام در امواج عصبی مغز با ریتمی تند سوسو می‌زد.
فراتر از این نوسان سریع، پژوهشگران به جزییات تامل‌برانگیز دیگری نیز دست یافتند: نورون‌ها در لحظات کوتاهی که تصویر در دسترس هوشیاری قرار داشت، پاسخی به مراتب تیزتر، دقیق‌تر و برجسته‌تر به اجزای چهره نشان می‌دادند تا در لحظاتی که همان الگو به حاشیه ناخودآگاه رانده شده بود. این تمایز در کیفیت شلیک الکتریکی حکایت از آن دارد که سامانه‌های شناختی برای تفکیک واقعیت تحت ادراک از واقعیت‌های پنهان، از سامانه‌های مشخصی بهره می‌جویند، حتی اگر دائماً میان آن‌ها جابه‌جا شوند.
اگرچه این مطالعه مشخص نمی‌کند که تصمیم‌گیرنده نهایی ورود یک پیام به حوزه خودآگاه دقیقاً چه عنصری است، اما مؤلفان حدس می‌زنند این رفت و برگشت پنهان به مغز امکان می‌دهد گزینه‌های جایگزین محیطی را در پشت صحنه بسنجد، بدون آنکه زنجیره رفتار بیرونی فرد دچار اختلال یا وقفه شود. چنین مکانیزمی به ما توانایی می‌دهد تا ضمن پیشبرد روان تعاملات خود با جهان بیرونی، فرضیه‌ها و ادراک‌های پنهان را نیز برای شرایط غیرمنتظره به شکل نامحسوس در مدار پردازش زنده نگه داریم.
پژوهشگران در پایان گزارش خود تأکید کرده‌اند: «کشف مکانیسم‌هایی که چنین گذارها و جابه‌جایی‌هایی را در محور زمان هدایت می‌کنند و پی بردن به این امر که چرا فقط برخی از این برش‌های زمانی شانس دستیابی به دایره آگاهی را پیدا می‌کنند، گامی حیاتی و ضروری در گشودن راز شکل‌گیری ادراک خودآگاه از دل پویایی‌های زمانی جمعیت‌های عصبی خواهد بود.»
