در اين ميان يكي از موضوعاتي كه همواره پاي ثابت چنين روايت‌هايي بوده و براي خالقان آثار علمي ـ تخيلي يا حتي سناريوهاي متفاوت حكم بن‌مايه اصلي خلق و شخصيت‌پردازي كاراكترهايي با توانايي‌هاي مافوق بشري را داشته است، بهره‌گيري از قدرت ذهن و تفكر انسان و پتانسيل بالاي آن در مقام فرمانده‌اي توانا و ناپيدا براي پردازش و هدايت طيف متنوعي از ادوات و تجهيزات بوده است و صد البته نتيجه نهايي يا پايان داستاني كه انتظار مي‌رود چيزي نيست مگر نمايش برتري و تفوق ذهن و انديشه انسان بر ماشين.

اين روزها و به لطف فناوري‌هاي نوين با محوريت ذهن‌خواني شاهد حضور شمار بيشتري از افراد كم توان يا ناتوان حسي ـ حركتي خواهيم بود كه توانايي‌هاي لازم براي بيان قابليت حس‌ها يا اندام‌هاي نداشته خود را پيدا مي‌كنند. در اين ميان ذهن و افكار انسان از جمله منابع قدرتمندي است كه هميشه حي و حاضر است، اما براي برخي افراد و بيماران راهي براي بيان آنها وجود ندارد. براي افرادي كه فاقد توانايي گفتار هستند يا بسياري از بيماران ناتوان مبتلا به بيماري لو گهريگ، تنها راه براي ارتباط برقرار كردن در بازتاب پلك زدن و چشمك‌زني در نتيجه تغيير شدت حروف نمايش داده شده در صفحه رايانه خلاصه مي‌شود؛ اما اكنون كلمات مي‌توانند مستقيم از ذهن بيماران خوانده شوند و اين مهم از طريق متصل كردن شبكه‌هايي از ريزالكترودها به سطح مغز و فراگيري اين كه كدام سيگنال به معناي كدام كلمه است تحقق مي‌يابد و به گواه محققان اين گام رو به جلو در حكم توسعه و پيشرفت بزرگي است كه نهايتا چنين بيماراني را براي بازگشت به دنياي گفت و گو و صحبت كردن كمك خواهد كرد. محققان مهندسي زيستي دانشگاه يوتا ـ كه با كمك جراحان مغز و اعصاب به رمزگشايي سيگنال‌هاي مغز انسان با استفاده از ريزالكترودها همت گماشته‌اند ـ ضمن ابراز رضايت از نتايج كارشان معتقدند اكنون شاهد وضعيتي هستيم كه طي آن بيماران از آگاهي و هوشياري كاملي برخوردارند و فقط نمي‌توانند براي كنترل حالات چهره‌شان سيگنالي از مغزشان صادر كنند.

اما در بيان چگونگي و ساز و كار خوانش افكار و ذهن انسان بايد اذعان كرد كه در تعدادي از بيماران مبتلا به صرع شديد بخش‌هايي از مغز كه دچار حملات شده‌اند برداشته مي‌شود. اين شيوه عمل استاندارد نيازمند برش دادن كاسه سر و باز كردن جمجمه و قرار دادن الكترودهاي بزرگي در اندازه ميخ روي مغز است تا از اين راه آنچه دقيقا نيازمند زدودن از مغز است، مشخص و تعيين شود. براي اين منظور، تيم محققان بيماري را هدف آزمايشات قرار دادند كه از قبل اجازه اتصال شمار زيادي از اين ادوات خرد به درون مغزش را براي عمل جراحي موسوم به ميكروالكتروكورتيكوگرافي داده بود. شبكه ريزالكترودهايي كه محققان در بخش فوقاني مغز فرد بيمار جاگذاري كردند عملا فناوري مشكلي به شمار نمي‌رود و از سيم‌هايي از جنس پلاتينيوم و سيليكون تشكيل شده و شبكه‌اي از 16 ريز الكترود با قطري كمتر از يك سانتي‌متر را شامل مي‌شود؛ اما بخش دشوار كار براي محققان پي بردن و مشخص كردن نحوه برداشت ثبت‌هاي به دست آمده از اين ريز الكترودها و بازگو كردن و نقل آنها در قالب كلماتي كه بيماران صحبت مي‌كنند، محسوب مي‌شد.

در اين ميان شيوه مطلوب و مورد انتظار براي عملي ساختن فرآيند تبديل فرامين مغزي به كلمات ادا شده آن است كه ريزالكترودها به يك وسيله تركيب كننده گفتار مرتبط شوند تا سيگنال‌هاي صادر شده به كلمات گفته شده تبديل شوند.

با اين تفاصيل علاوه بر محققان فعال در زمينه فناوري‌هاي مشابه ادوات ذهن‌خواني، مراكز تحقيقاتي و درماني نيز با اميدواري به پايان كار اين محققان و ثمرات ارزشمند و تعيين‌كننده آن مي‌نگرند. در حقيقت نبايد از اين پيشرفت ارزنده و نتايج بالقوه آن غافل شد كه اگر بتوانيم كل بخش قشري مغز را با اين الكترودهاي خرد و ظريف پوشش دهيم و اگر اين شبكه‌هاي الكترودي را بتوان با دقت بيشتري به هم نزديك و مرتبط كرد، اين فناوري نه تنها به يافتن كلمات بيشتري كمك خواهد كرد، بلكه قادر خواهد بود اين فرآيند را عملا و به نحو صحيحي سريع‌تر به انجام برساند، به طوري كه مي‌توانيم شاهد نزديك شدن بيش از پيش به حالت گفتار عادي و صحبت كردن محاوره‌اي باشيم و اين رويكرد فناورانه در نهايت مي‌تواند كمك شايسته‌اي براي آن دسته از افرادي باشد كه به واسطه بيماري دچار ناتواني و عدم توانايي براي ايجاد ارتباط و مكالمه شده‌اند.

از اين گذشته ذكر پژوهش‌هاي مشابه و نتايج موازي ديگر به دست آمده در سايه فناوري‌هاي ذهن خواني خالي از لطف نيست و بار ديگر برتري و تفوق توانمندي‌هاي بالقوه مغز انسان در تقابل با ماشين در معناي عام آن و بخصوص ادوات و دستگاه‌هاي پيشرفته‌اي نظير رايانه در مفهوم خاص آن را به چالش فرا مي‌خواند؛ جايي كه افراد قادر به كنترل ماشين پيشرفته‌اي نظير يك رايانه از طريق الكترودهاي كاشته شده در مغزشان هستند. در آزمايش تجربي جالب‌توجه و منحصري مربوط به پايشگري سلول‌هاي عصبي مجزا در مغز انسان، شركت كنندگان توانستند با استفاده از ذهن و افكارشان به كنترل و تمايز تصويري مركب از 2 چهره متمايز از يكديگر دست بزنند. در واقع با شليك و روشن شدن سلول عصبي مجزايي كه فرآيند بازشناسي و تشخيص يكي از دو چهره از نظر گذرانده شده را به انجام مي‌رساند، آن تصويري كه مورد نظر و هدف ذهني داوطلب است قدرتمندتر جلوه مي‌كند. نتايج اين آزمون ذهن‌خواني جالب توجه مي‌تواند دانشمندان را نسبت به درك بهتر چگونگي كاركرد مكانيسم انتخابگري مغز انسان در دنيايي مملو از حسگرها كمك شاياني كند.

طي اين پژوهش كه نتايج آن در شماره اخير نشريه نيچر منتشر شده و داده‌هاي آن از موضوعات ارائه شده در همايش سالانه انجمن علوم اعصاب محسوب مي‌شود، افراد تنها با بهره‌گيري از افكارشان توانستند با يك سلول مغزي كه متمايل به يكي از تصاوير است نوعي اتصال هم محور برقرار كنند تا نسبت به سلول عصبي ديگري كه متمايل به تصوير دوم است چيره شود و نهايتا به خواست ذهني فرد براي انتخابگري عمل كند. اين تحقيق در واقع نشان مي‌دهد چگونه مغز درخصوص آنچه در يك جهان مملو از حسگري بايد مورد توجه و دقت نظر قرار دهد دست به انتخاب و گزينش مي‌زند.

كاري كه محققان در اين آزمايش صورت دادند نوعي استراق سمع و برداشت اطلاعات از سلول‌هاي عصبي مجزا با بهره‌گيري از الكترودهايي بود كه از قبل به منظور پزشكي در مغز افراد مبتلا به صرع كاشته شده بودند. اين سلول‌ها همان نورون‌هايي هستند كه وقتي فرد اهداف مشخصي نظير افراد، مكان‌ها يا اشياي خاصي را مي‌بيند شروع به شليك عصبي مي‌كند. محققان جدال اين دو سلول عصبي را با مرتبط ساختن ثبت سلولي آنها به رايانه‌اي كه تصاوير را روي صفحه نمايش به صورت روشن و خاموش و چشمك‌زدن منعكس مي‌كرد، نشان دادند. نتايج جالب توجه اين پژوهش و نمايش قدرت ذهن انسان براي انتخابگري و تسلط بر اهداف، محققان زيادي را براي توسعه ماشين‌ها و ادوات تحت كنترل مغز مشتاق و علاقه‌مند كرده است. در اين بين گروهي از دانشمندان پا را فراتر گذاشته و طي آزمايشاتي جديد به دنبال اين هدف بزرگ هستند كه آيا مي‌توان از سيگنال‌هاي مغزي براي هدايت و كنترل اندام‌هاي مصنوعي پيچيده‌اي همچون دست‌ها و بازوهاي پروتزي پيشرفته استفاده كرد و زمينه تسلط بهتر و بيشتر افراد بر اعضاي مصنوعي و رباتيكي‌شان را فراهم كرد و نهايتا به درجه آزادي بيشتري براي حس و حركت دست يافت. به اين ترتيب ورود نسل جديد اندام‌هاي رباتيكي كه به اصطلاح دوشاخه‌شان را بايد به پريزي همچون مغز انسان وصل كرد نبايد در آينده نزديك دور از دسترس باشد.

اين برنامه كاربردي اندازه‌گيرهاي صوتي يك محاوره را تجزيه و تحليل كرده و توسط يك برنامه هدفمند ديگر خروجي مورد نظر را توليد مي‌كند. سپس براساس قواعدي كه در فرم جديد ديگري تشريح شده قادر به تشخيص احساس مخفي شده در پشت يك جمله يا كلمه است و تعيين مي‌كند كه گوينده غمگين، خوشحال يا عصبي است.

اگر هم حالت و احساس گوينده نامشخص باشد اين برنامه قادر است كه ميزان نزديك بودن حالت گوينده به يكي از حالت‌هاي موجود در بانك اطلاعاتي را بر حسب درصد بيان كند.

اين برنامه كامپيوتري ابتدا سال 2009 در اولين كنفرانس محاسبات فازي كه در مديترا پرتغال برگزار شد توسط سوزان هرناندز ارائه شد.

اساس اين برنامه، ابزار جديدي به نام RFuzzy است كه در زبان برنامه‌نويسي پرولوگ استفاده مي‌شود. زبان برنامه‌نويسي پرولوگ يك زبان سطح بالاست كه به جاي ارتباطات رياضي قادر به ارائه و عمل با منطقي است كه تحت عنوان منطق فازي شناخته مي‌شود. اين زبان معمولا در كاربردهاي هوش مصنوعي يا سيستم‌‌هاي خبره مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

در منطق فازي حتما نتايج صفر يا يك نيست و يك عنصر مي‌تواند مقاديري بين صفر و يك داشته باشد. يكي از كاربردهاي مهم منطق فازي تفسير ساختار تصميم‌گيري موجودات هوشمند و در راس آنها انسان است.

RFuzzy برنامه‌نويسي پشتيباني است كه به دليل سهولت كاربرد و گويا بودنش ابزار بسيار برجسته و پركاربردي است. اين برنامه قادر به ارائه، به كارگيري و استدلال كردن مفاهيم ذهني مانند بالا، پايين، تند، كند و... است.

جدا از به كارگيري اين برنامه جهت تشخيص احساسات انسان از روي گفتارش مي‌توان از RFuzzy براي ارتقاي هوش ربات‌ها استفاده كرد كه نمونه‌ استفاده از آن در برنامه‌ريزي ربات‌هاي شركت‌كننده در ليگ جهاني فوتبال ربات‌ها (ربوكاپ فوتبال)‌ بود.

همان استاد در جلسات امتحان هم ميان دانشجو‌ها مي‌گشت و مي‌گفت: «براي امتحان بايد درست غذا خوردن را ياد بگيريد!» حالا كه فصل امتحان شده ما هم به دانشجوها همين توصيه را مي‌كنيم اما نه از قول خودمان بلكه از قول متخصصان تغذيه كه مي‌گويند: «براي موفقيت در امتحان، درس خواندن كافي نيست و بايد رژيم غذايي مناسبي هم داشته باشيد.»

اما حتي اگر دانشجو هم نباشيد و امتحان پايان ترم هم نداشته باشيد، بالاخره جايي به توصيه‌هاي تغذيه‌اي پيش از آزمون نياز پيدا مي‌كنيد مثلا شايد روزي ناچار شويد امتحان زبان بدهيد، آزمون آيين‌نامه، كنكور كارشناسي يا كارشناسي ارشد يا دكتري، آزمون استخدامي و... مي‌بينيد؟ در هر سني كه باشيد بالاخره ممكن است يك روز يك برگه سپيد و يك خودكار جلويتان بگذارند تا بفهمند چند مرده حلاجيد و آن وقت است كه مغزتان به مواد غذايي خاصي نياز پيدا مي‌كند و آرزو مي‌كنيد كه كاش توصيه‌هاي ما را خوانده بوديد، پس از همين حالا راه حسرت خوردن را در آينده ببنديد.

خيلي از دانشجوها خيال مي‌كنند دليل اين كه بلافاصله پس از نشستن سر جلسه امتحان به‌رغم خواب كافي در شب قبل، احساس خواب‌آلودگي مي‌كنند، اضطراب است در حالي كه دليل واقعي اين حالت شايد مصرف زياد كربوهيدرات‌ها باشد. اين نكته‌اي است كه دكتر رضا اماني، عضو هيات علمي دانشگاه علوم پزشكي هم در گفت‌وگو با ايسنا به آن اشاره دارد و مي‌گويد: خوردن غذاهاي حاوي كربوهيدرات مي‌تواند موجب خواب‌آلودگي دانشجويان هنگام آزمون شود.

كربوهيدرات‌ها به زبان ساده قندها يا تركيبات پيچيده‌تري مانند نشاسته‌ها هستند كه از اتصال چندين گروه قندي تشكيل شده‌اند و منابع غذايي مناسب براي تامين انرژي بدن به حساب مي‌آيند و بر همين اساس خيلي‌ها پيش از آزمون تصميم مي‌گيرند صبحانه‌اي غني از كربوهيدرات و شامل قند و شكر داشته باشند و حتي برخي براي كسب انرژي بيشتر از برنج به عنوان صبحانه استفاده مي‌كنند! اما دكتر اماني مي‌گويد: اگرچه مصرف اين موادغذايي در تامين قند خون مفيد هستند، مصرف آنها پيش از امتحان موجب كاهش كارايي مغز مي‌شود.

اگر بگوييم وقتي امتحان داريد مهم‌ترين وعده غذايي صبحانه است، اغراق نكرده‌ايم، چرا كه مصرف يك صبحانه خوب و كامل مي‌تواند 20 تا 25 درصد انرژي مورد نياز بدن را در روز تامين كند و از آنجا كه بيشتر امتحانات صبح‌ برگزار مي‌شوند، اهميت اين وعده غذايي هم بيشتر مي‌شود.

دكتر اماني اگر چه معتقد است ميزان كربوهيدرات در وعده صبحانه بايد كم شود، اما موافق حذف كامل آن نيست زيرا در اين صورت با افت قند خون مواجه مي‌شويد. با اين حال او به دانشجويان و دانش‌آموزان توصيه مي‌كند پيش از امتحان، علاوه بر مصرف كربوهيدرات، مواد غذايي حاوي پروتئين را نيز در وعده صبحانه بگنجانند و توضيح مي‌دهد: تخم‌‌مرغ آب‌پز و پنير كم‌‌چرب ازجمله مواد غذايي حاوي پروتئين هستند كه مي‌توان در وعده صبحانه از آنها استفاده كرد.

علاوه بر اين اداره بهبود تغذيه جامعه وزارت بهداشت، نيز با تاكيد بر اين مطلب كه هرگز نبايد پيش از امتحان وعده صبحانه را حذف كنيد در قالب توصيه‌هايي خطاب به دانش‌آموزان مي‌گويد: مصرف عسل بويژه همراه كنجد در وعده صبحانه به تقويت حافظه و به خاطر آوردن مطالب درسي كمك مي‌كند.

حالا كه تخم‌مرغ آب‌پز و پنير كم‌چرب و عسل و كنجد هم به وعده‌هاي غذايي‌تان اضافه كرديد يك ليوان آب پرتقال هم روي ميز بگذاريد. چون دكتر اماني تاكيد مي‌كند: مصرف يك عدد پرتقال يا يك ليوان آب پرتقال تازه در وعده صبحانه به بهبود عملكرد مغز و افزايش نشاط و شادابي فرد كمك مي‌كند. او همچنين يادآوري مي‌كند: نوشيدن يك فنجان چاي يا قهوه همراه مقدار اندكي شيريني در افزايش تمركز موثر است.

ما هم قبول داريم كه همه امتحانات صبح‌ها برگزار نمي‌شوند، اما حتي اين ماجرا هم باعث نمي‌شود وعده صبحانه را حذف كنيد، چون حذف اين وعده بر كارايي شما در تمام طول روز اثر مي‌گذارد. دكتر اماني با تاكيد بر اين مطلب، درباره وعده ناهار پيش از امتحان‌هايي كه ظهر يا عصر برگزار مي‌شوند توصيه مي‌كند: در وعده ناهار نيز از خوردن غذاهاي سرشار از كربوهيدرات‌ها مانند برنج خودداري كنيد و همچنين از خوردن غذاهاي حجيم، چرب و سرخ كرده در ظهر امتحان بپرهيزيد!

حالا آن كاسه ماست را هم كه آماده سركشيدنش پيش از رفتن سرجلسه شده‌ايد، كنار بگذاريد چون اين متخصص تغذيه هشدار مي‌دهد مصرف ماست و دوغ هم پيش از امتحان كار درستي نيست! شما كه نمي‌خواهيد در طول جلسه با چشم‌هاي بسته و پف كرده به پرسش‌ها پاسخ دهيد؟

اين عضو هيات علمي دانشگاه علوم پزشكي مي‌افزايد: صبحانه يا ناهار 2 ساعت پس از مصرف تاثير خود را بر بدن نشان مي‌دهند و به همين دليل وعده‌هاي غذايي بايد 2 ساعت پيش از امتحان مصرف شوند. در فاصله مصرف صبحانه يا ناهار تا زمان آغاز امتحان نيز مي‌توان از انواع ميوه‌ها يا اندكي بيسكويت يا كاكائوي تلخ استفاده كرد.

همچنين اداره بهبود تغذيه جامعه وزارت بهداشت نيز به دانشجويان و دانش‌آموزان پيشنهاد مي‌كند براي داشتن خواب راحت در شب قبل از امتحان، يك ليوان شير گرم پيش از خواب ميل كنند و از مصرف قهوه، چاي يا نوشابه گازدار كولا از حدود 6 ساعت قبل از خواب پرهيز كنند و در ميان‌وعده آخر شب پيش از امتحان براي كاهش اضطراب و داشتن خوابي راحت از مواد غذايي مانند لوبيا، سويا، موز، تخم‌مرغ، گردو، شير و لبنيات استفاده كنند.