کامنت امیر عباس در ذیل پست پیشین برآنم داشته که کمی بیشتر در باب حافظه و نقش آن در جزئی ترین کارهای روزانه که ما حتی فکرش را هم نمیکنیم، بنویسم. اصلا قصد اینکه اینجا باب بحثی تخصصی را باز کنم ندارم که جایش اینجا نیست؛ ولی بنظرم اینکه بتوانیم عملکرد مغز را به زبانی ساده و غیر تخصصی توضیح دهیم برای خیلیها جالب است و باعث تفکر بیشتر میشود. همانطور که در پاسخ کامنت امیر عباس گفتم من بین حافظه کارهای فیزیکی و حافظه موضوعات دیگر تفاوتی قائل نیستم. بسیاری از نوروساینتیستها نیز تفاوتی از این دست برای حافظه قائل نمیشوند.
حال برگردیم سر اصل مطلب. تصور کنید که یکروز گرم تابستان در خانه نشستهاید و صدای موزیک ماشین بستنی فروشی و یا در ایران صدای یخ بهشت فروشی دورهگرد را میشنوید. این یک سیگنال صوتی است. اما اگر در همان لحظه مغز خود را بتوانید زیر دستگاه fMRI ببینید، خواهید دید که علاوه بر مرکز شنوایی، مراکز بینایی و ذائقهء مغز شما هم فعال شدهاند چرا که به محض شنیدن صدای یخ بهشتی دورهگرد شما تصویری از دستگاه یخ بهشت را در پیش خود مجسم میکنید و متعاقب آن طعم یخ بهشت را هم به خاطر میآورید. همه اینها را مغز از حافظه شما استخراج میکند و بر اساس آن پیش بینی میکند که شما چه چیزی لحظهای دیگر که در را باز میکنید تا مثلاً یک یخ بهشت بخرید، خواهید دید. حال اگر به جای دوره گرد یخ بهشت فروش شما یک ماشین آخرین سیستم ببینید که فقط صدای بوقش مثل صدای یخ بهشت فروش است حتماً تعجب خواهید کرد. علت تعجب اینست که آن تصویر با پیش بینی مغز شما متفاوت است.
مثال دیگر: تصور کنید که شب است و برق رفته است و شما در تاریکی میخواهید با کلید، قفل درِ منزلتان را باز کنید. شما بدون اینکه چیزی ببینید کلید را لمس میکنید، لبه آنرا تشخیص میدهید و به یاد میآورید (اینجا اینها صرفاً یک حرکت ذخیره شده ناشی از motor memory نیست.) که کلید را با چه زاویهای باید نگاه دارید تا وارد قفل شود. ممکن است که نیاز باشد که قفل را هم لمس کنید تا جای قفل را پیدا کنید. ولی اگر کلید شما درون قفل نرود شما تعجب خواهید کرد چرا که آن با حافظه شما نمیخواند. با چرخاندن کلید درون قفل شما انتظار دارید که مثلا صدای یک کلیک را بشنوید و بعد هم تق صدای باز شدن در را. هر کدام از این انتظارات اگر برآورده نشود باز تعجب خواهید کرد چرا که با پیش بینی شما بر اساس آنچه که در حافظه دارید تطابق نخواهد داشت. با یک تماس ساده کلید و قفل کلی سلول مربوط به شنوایی و بینایی هم تحریک میشوند و هر کدام به نوبه اطلاعاتی را به بالاترین قسمت نئوکورتکس مغز میفرستند که در مجموع باعث چیزی میشود که مغز انتظار دارد که ببیند، بشنود و یا بچشد.
علت آنکه مغز علیرغم پاسخ نسبتاً کند نرونها به یک محرک سریعاً هر تغییر تازهای را میتواند کشف کند اینست که مغز دائماً بر اساس دادههای موجود در حافظه در حال پیش بینی است و در نتیجه هر تغییر ساده را با مقایسه با پیش بینی خود به سرعت پیدا میکند. هر بار نمیآید کلی محاسبه کند و هر تصویر را از اول بسازد. مغزِما ما حتی بسیاری از کلمات را قبل از آنکه واقعاً بشنویم در واقع پردازش میکند چونکه انتظار دارد که بشنود. مثل اینکه اگر من الان فعل جملهام را ننویسم تغییری در برداشت شما ایجاد نمیشود و شاید حتی متوجه هم نشوید چون مغز شما خودش آنرا قبلا پیش بینی کرده است.
مغز آدمی پیچیدگیهای بسیاری دارد که به نظر من، اگر نگویم هرگز، حداقل در آیندهای نزدیک به یک قرن نیز رباتی با قدرتی مشابه مغز ساخته نخواهد شد. برای یک مثال دیگر فکر کنید که میخواهید که رباتی بسازید که بتواند از خیابان رد شود. شاید بشود که رباتی ساخت که بتواند از خیابانهای خلوت کشورهای قانونمند با وجود چراغ راهنمایی رد شود ولی رباتی که بتواند از خیابانهای ایران خصوصا در شهرهای شمالی کشور رد شود، من که فکر نمیکنم تا یک قرن دیگر هم همچه رباتی ساخته شود! رد شدن از خیابانهای شهرهای شمال ایران مستلزم یک تبادل حرکتی (شامل نگاه، دست و پا) از نوع صامت است که هر لحظه باید تازه شود. تازه ماشین اول را که رد کردی، در ارتباط با ماشین دومی هم همین داستان باید تکرار شود و البته اینطور نیست که همه ماشینهایی که باید با آنها پانتومیم بازی کنید تا از خیابان رد شوید، در یک ردیف باشند و بنابراین این پانتومیم باید هر لحظه با چند راننده اجرا شود. به این صحنه ماشینهایی را که گاه عقب عقب میآیند و موتورسوارهایی را که مورب حرکت میکنند هم اضافه کنید. فکرش را بکنید که چندین هزار الگوریتم و برنامه باید برای یک ربات نوشته شود تا بتواند یکی و فقط یکی از این پانتومیمها را انجام دهد (اگر که اصلا بشود این کار را کرد) و بعد هم تصادف نکند. معذالک ما همچنان از چنین خیابانهایی معمولاً بدون تصادف رد میشویم و به زندگی خود ادامه میدهیم. براستی کار اعجاب آوری نیست؟!
پ.ن. شاید فکر کنید که وجود چراغ راهنمایی کمک شایان توجهی به کم شدن پانتومیمهای فوق میکند. ولی باید عرض کنم که در بعضی از خیابانهای تهران و تبریز شاید اینطور باشد ولی در شهرهای شمالی کشور به هیچوجه! وجود دو سه تا پاسبان بیحال و کلافه از گرما (که در بعضی میادین هستند) نیز تنها بر کیاس و آشفتگی آن رابطه پنهان پانتومیمها میافزاید!
پ.ن.2. کتاب On Intelligence by Jeff Hawkins را باز هم توصیه میکنم که بخوانید. بسیار کتاب شیرین و جالبیست.
July 29th, 2008 at 5:57 am
تامل برانگيز است. اين كه ميگويم شايد جبرگرايانه به نظر برسد:
قابليت پيشبيني از مشخصات ذاتي و طرحريزيشدهي شبكههاي عصبي است. بنابراين طبيعي ِ ذهن انسان، داشتن پيشداوري در برابر پديدههااست. مگر اين كه آگاهانه اين پيشداوريها را در سطح عاليتري بازپردازي كند.
“چرا” يك كلمهي تقريبا غير قابل معني كردن است. اين از خود پرسيدن، يعني prediction ِ طبيعي مغز را نپذيرفتن.
اين طور است كه انسان براي بيشتر دانستن، از “چگونگي” ميپرسد اما براي رهايي از پيش داوري (=علتيابي، =رنج كشيدن) از “چرايي”.
خوب، اگر ماشيني بسازيم كه بتواند بپرسد “چرا”، درست است كه به نوعي “احساس” دست يافته است، اما درگير يك فرآيند خود ويرانگر و نامتناهي “علتيابي” ميشود.
***
فكر ميكنم ساخت رباتهايي كه شبيه انسان باشند دور از دسترس است. اما رباتهايي شبيه ديگر حيوانات خيلي قابل دستيابي تر خواهند بود.
[Reply]
July 29th, 2008 at 3:34 pm
انقدر این کتاب رو پیشنهاد کردید که من آخر خوندمش و با جالب بودنش موافقم. در مورد بقیه چیزهاش هم نظری ندارم چون رشته تخصصی من نیست.
[Reply]
July 30th, 2008 at 9:57 pm
برای رد شدن از خیابان در ایران به مهارت های زیر نیاز است
1- سرعت عمل بالا
2- چشم تیز
3- گوش تیز
4- Good extrapolation ability
5- روانشناسی راننده
6- IQ>200
[Reply]
July 31st, 2008 at 2:03 am
برای رد شدن از خیابان در ایران به مهارت های زیر نیاز است
1- سرعت عمل بالا
2- چشم تیز
3- گوش تیز
4- Good extrapolation ability
5- روانشناسی راننده
6- IQ>200
[Reply]
August 2nd, 2008 at 6:20 am
براي من هميشه عملكرد مغز جالب و شگفت انگيزه
ممنون از مثالهاي خوب وطني
سوال شما رو جواب دادم سارا جان
و همون دور و برام اگه سوال خوب ديگه اي دارين
[Reply]
August 2nd, 2008 at 6:05 pm
Have you read anything on case based reasoning? It is a branch of artificial intelligence that is based on the idea that thinking and reasoning is just remembering. Our experience is stored in memory in terms of many different episodes (eg, your yakh behesht example). Essential attributes of each story or episode is stored (eg, the taste, the warm weather, the sweetness, etc.). And an episode is retrieved based on the similarity of the current situation with a stored episode (this according to a similarity metric). Now this might be one of the ways that the brain operates. What is most fascinating is how easily the brain adjusts and explains given surprises like the one you mention in your yakh behesht example. Yes we will be surprised not seeing what we expected but at the same time we manage to reason that the sound must have come from the car and its horn. This is very difficult to achieve in a robot because it is a non-deductive reasoning and is based on a lot of knowledge about other things like cars and their horns. Anyhow, enjoyed reading your essay and found your examples thought provoking.
[Reply]
August 4th, 2008 at 6:09 am
من دارای حافظه بسیار ضعیفی در خصوص فیلم، تئاتر و کتاب داستان هستم بطوریکه تقریبا چیزی از فیلمهایی که دیده ام و یا کتابهایی که خوانده ام یادم نمی آید ! چیزی که یادم می ماند معمولا فقط در حد چند ” اسنپ شات ” می باشد و اصلا در حدی نیست که بخواهم داستان آنها را تعریف کنم.
این وضعیت حتی در مورد فیلم هایی که خیلی خوشم آمده و تمرکز هم کرده ام صادق است.
آیا علت این مشکل را می دانید و راه حلی می شناسید ؟
با تشکر
______________________________________
سارا: فرشید عزیز. من دقیقا نمیدانم که چه چیزی در مغز متفاوت است (بغیر از ژنها و دی-ان-ایهای ما) که یکی میتواند حافظه بهتری داشته باشد نسبت به دیگری. ولی میدانم که میتوان حافظه را تقویت کرد و روشهای زیادی برای آن هست. مغز ما در اثر تجربه و ممارست بیشتر خطوط ارتباطی (سینپسها) بیشتری میسازد و در نیتجه حافظه هم تقویت میشود. برایت لینکهایی برای تقویت حافظه پیدا خواهم کرد و خواهم فرستاد.
زنده باشی.
[Reply]
August 9th, 2008 at 10:04 pm
سوال رو دیدم،دارم میرم کتاب بخونم یه ذره با اطلاعات بیشتری بحث کنم.
ولی اومدم بگم نظر یکی از بچه های آی.پی.ام این بود که ما نورو ژنز داریم (در سطح هایپو کامپ)!که من خیلی تعجب کردم ،ژنز به معنای ساخت نورون جدیده!ولی اون چیزی که ما می خوندیم تا حالا یکی تقسیم نورون ها بود یکی هم تقسیم سلول های پشتیبان نورون!!!
در مورد آقای فرشید هم شاید بیشتر جنبه اعتماد بالنفس باشه.این قضیه برای 2-3 کتاب یا فیلم بوده؟یا نه؟ به هر حال کسی که درس می خونه و حتمادر این بین امتحان های جامعی را هم می گذرونه که فقط به حافظه کوتاه مدت اکتفا نمی شه کرد!یعنی حافظه خوبی داره!شاید هم چیزی را که می فهمه حفظ می کنه،نمی دونم!
[Reply]
August 13th, 2008 at 2:47 am
عرض کنم به خدمتتون که بگذارید از یک جنبه دیگه این فعالیت های فیزیکی و تاثیرش بر بیماری آلزایمر را بحث کنیم.
ورزش و فعالیت فیزیکی باعث افزایش نوراپی نفرین می شه(از منظر فیزیولوژی).مسیر هایی هستند که اطلاعات رو به سمت مغز می برند،به سمت hippocampus،که حاوی نورو ترنسمیتر هایی مثل همین نوراپی نفرین هستند.پس تا حالا شد ورزش می کنیم نوراپی نفرین بالا میره و مسیر ها به سمت hippocampus فعال تر می شه که خود این بخش مغز در حافظه انسان نقش داره!!علاوه بر این (اگر اشتباه نکنم!) نور اپی نفرین feed back مثبت با ترشح BDNF(brain derived neurotrophic factorداره که مربوط به مسیرهای خروجی از مغز است.
[Reply]
December 27th, 2008 at 11:44 am
[...] است که هر چیزی را یاد میگیرد و به حافظه میسپرد. در این پست و پست قبلیاش در باره آن نوشتهام.). به این نوع خطا [...]