رمزگشایی امواج مغزی توسط دانشمند ایرانی

همه ما می‌دانیم که خلق و خوی ما می‌تواند مرموز و عجیب باشد، چرا که گاهی اوقات به صورت تصادفی تغییر می‌کند و لزوما به آنچه که در حال انجام آن هستیم وابسته نیست.

متاسفانه، حتی علم اعصاب نیز نمی‌تواند زمانی که ما احساس شادی و غم را احساس می‌کنیم، کاملا از آنچه که در مغز اتفاق می‌افتد باخبر شود.

یک تیم از محققان دانشگاه کالیفرنیا به سرپرستی مریم شانه چی، در تلاش برای بررسی مغز، یک تکنیک جدید برای خواندن سیگنال‌های مغز را کشف کرده‌اند که به خلق و خوی (mood) بیمار پی می‌برد.

این تکنیک می‌تواند منجر به درمان‌های جدید برای افسردگی و اضطراب شود.

مغز یک موجود پیچیده است، بنابراین دشوار است که بگوییم کدام قسمت‌ها مسئولیت کدام کارکرد‌ها را بر عهده دارند، چرا که بسیاری از عملکرد‌ها به تنها به یک منطقه خاص از مغز مربوط نیستند و شامل مناطق مختلفی از مغز می‌شوند.

احساسات هم یک مثال از این دست است که فهم و دریافت آن بسیار دشوار است.

مریم شانه‌چی، نویسنده اصلی این پژوهش می‌گوید: چگونگی خلق و خو به مناطق متعدد در مغز برمی‌گردد و تنها به یک منطقه از آن مربوط نیست؛ بنابراین رمزگشایی حالت روحی یک چالش محاسباتی منحصر به فرد است.

وی افزود: این چالش با این واقعیت که ما درک کاملی از اینکه چگونه این مناطق فعالیت‌های خود را برای رمزگذاری خلق و خوی ما هماهنگ می‌کنند، نداریم و این کار ذاتا برای ارزیابی، دشوار است.

وی ادامه داد: برای حل این چالش، ما نیاز به توسعه روش‌های رمزگشایی جدید داشتیم که سیگنال‌های عصبی توزیعی را از مناطق مختلف مغز یکپارچه کرده و بخواند.

برای شروع حل این مشکل، این مطالعه سیگنال‌های عصبی مغز همه شرکت کنندگان در این مطالعه را مورد بررسی قرار داد.

محققان برای دریافت بهترین داده‌های ممکن، گروهی متشکل از هفت بیمار را که قبلا در مغز آن‌ها الکترود کار گذاشته شده بود، برای کمک به تشخیص تشنج‌های صرعی مطالعه کردند. بیماران به صورت دوره‌ای با استفاده از پرسشنامه و بیان احساس مقطعی خود، حالت روحی خود را گزارش می‌دادند.

با گذشت زمان، محققان حالت‌های گزارش شده را با سیگنال‌های مغز ثبت شده مطابقت دادند تا ببینند که هر حالت به چه شکل است. با استفاده از این سیستم، آن‌ها سپس یک روش "رمزگشایی" ابداع کردند که بتواند امواج مغزی یک بیمار را بخواند و پیش‌بینی کند که چه احساسی دارد.

این سیستم می‌تواند کاربرد‌هایی فراتر از خواندن احساسات داشته باشد و می‌تواند مجرمان غیرقابل کنترل را تحت کنترل درآورد.

در حال حاضر، این مطالعه به دنبال درمان اختلالاتی مانند اضطراب و افسردگی با تحریک الکتریکی مغز است. این سیستم رمزگشایی جدید می‌تواند به همراه فناوری تحریک الکتریکی مغز برای نظارت بر زمانی که یک فرد دقیقا چه زمانی نیاز به کمک دارد، استفاده شود.

شانه‌چی می‌گوید: هدف ما ایجاد یک فناوری است که به پزشکان کمک کند تا نقشه دقیق‌تری از آنچه که در مغز یک فرد افسرده در یک لحظه خاص اتفاق می‌افتد، به دست آید و راهی برای درک آنچه سیگنال مغز ما درباره خلق و خوی به ما می‌گوید به آن‌ها بدهد.

وی افزود: این سیستم به ما اجازه می‌دهد که یک ارزیابی دقیق از تغییر حالات روحی افراد در طول زمان برای طراحی دوره درمان داشته باشیم. این فناوری امکان درمان‌های اختصاصی برای اختلالات روانپزشکی مانند افسردگی و اضطراب را برای میلیون‌ها نفر که به درمان‌های سنتی پاسخ نمی‌دهند، فراهم می‌کند.

البته این کار تا اجرایی شدن فاصله دارد. احساسات غالبا ناپایدار هستند و مغز بسیار پیچیده است و به طور مشخص معلوم نیست کدام سیگنال‌ها با آن‌ها ارتباط دارد.

همچنین کار گذاشتن الکترود داخل جمجمه بسیار تهاجمی است و نمونه کوچک هفت نفره این مطالعه نیز به اندازه کافی برای اعلام نتیجه قطعی کافی نیست. با این حال، این کار به عنوان اولین گام، جذاب است.

این تحقیق در مجله Nature Biotechnology منتشر شده است.