عندما طلب من الباحث في مجال علوم الادراك، ستيفن بينكر، علي سبيل المزاح، ان يشرح في بضع كلمات كيفيه عمل الدماغ، اجاب قائلا: "تطلق خلايا الدماغ اشارات كهربائيه في شكل انماط." كان ذلك جهدا طيبا منه، لكنه في واقع الامر قد استبدل لغزا باخر. علي اي حال، من المعروف منذ امد طويل ان خلايا الدماغ تتواصل عبر اطلاق اشارات كهربائيه لبعضها البعض. وفي الوقت الحاضر، صار لدينا تقنيات لا حصر لها من شانها تسجيل انماط النشاط الكهربائي لهذه الخلايا؛ بدءا من الاقطاب الكهربائيه التي تثبت علي الراس، الي اجهزه المسح التي تعمل باستخدام تقنيه الرنين المغناطيسي الوظيفي، والتي يمكن من خلالها رصد حدوث اي تغيرات في مستوي الاوكسجين في الدم. ولكن حتي مع امتلاك القدره علي جمع البيانات حول نشاط هذه الخلايا، لا تزال انماط ذلك النشاط تشكل لغزا مستمرا. اذ تبدو وكانها ترقص علي ايقاع نعجز عن سماعه، وتتحرك بفعل قوانين لا ندري عنها شيئا. مواضيع قد تهمك نهايه من جهتهم، يتحدث علماء الاعصاب عما يصفونه بـ"الشفره العصبيه"، وقد حققوا قدرا من التقدم في فك هذه الشفره. فقد بات بوسعهم التعرف علي بعض القواعد الاساسيه في هذا الشان؛ من قبيل التوقيت الذي يرجح ان تومض فيه الخلايا الموجوده في مناطق بعينها من الدماغ، وتطلق اشاراتها الكهربائيه الخاصه تبعا للمهمه المنوط بتلك الخلايا تنفيذها. وعلي الرغم من ان وتيره التقدم في هذا المضمار تتسم بالبطء؛ شهد العقد الماضي سعي فرق بحثيه في انحاء مختلفه من العالم لانجاز مشروع اكثر طموحا الي حد بعيد. وتدرك هذه الفرق البحثيه انه ربما لا نتمكن من ان نضع قط كتابا يضم تفسيرا لكافه الرموز التي تتالف منها هذه الشفره، ولكن من شان السعي نحو وضع كل منا مفرداته ومدخلاته في هذا المضمار ان نتمكن من البدء في التحقق من السبل التي يمكن من خلالها لانماط النشاط الكهربائي المختلفه ان تتوافق مع افعال وانشطه معينه. وكان الباحثان البرت لي وماثيو ويلسون، اللذان يعملان في معهد ماساشوستس للتقنيه، اول من ساعد في وضع المباديء الخاصه بهذا الامر عام 2002. وتقدمت ابحاث الرجلين علي النحو التالي؛ اولا، سجلت المؤشرات الكهربائيه الصادره من خلايا دماغ احد الجرذان وهو يعدو في متاهه، فالجرذان من الكائنات التي تمت لنا بصله وثيقه في شجره الحياه الكبيره. وبما ان دراسه كامل الدماغ ربما يكون امرا طموحا اكثر مما ينبغي، فقد كان بوسعنا تركيز عمليات التسجيل التي نقوم بها علي المنطقه المعروفه باسم "الحصين" او "قرن امون"، وهي تلك البقعه التي تعرف باهميتها فيما يتعلق بالقيام بالوظائف المتصله بالتجوال والتذكر. واذا ما كنت عزيزي القاريء قد سمعت عن هذه المنطقه من قبل، فان ذلك يعود غالبا الي هذه النتيجه الشهيره التي تظهر ان سائقي سيارات الاجره في لندن قد نمت لديهم منطقه "الحصين" تلك في الدماغ بشكل كبير، وذلك كلما زادت الفترات التي يقضونها وهم يجوبون الشوارع متراميه الاطراف في العاصمه البريطانيه. وبينما كان الجرذ يعدو في المتاهه، كنا نقوم بتحديد المكان الذي يمر فيه ونرصد في الوقت نفسه الكيفيه التي تومض بها الخلايا في منطقه الحصين. ومن ثم يتم وضع الانماط التي ترسل بها الخلايا اشاراتها الكهربائيه في صيغه خوارزميه رياضيه، لتحديد اي من هذه الانماط يناسب اكثر كل جزء من اجزاء المتاهه. وبالرغم من ان لغه هذه الخلايا معقده للغايه بالفعل، فان اتمام الخطوات السابقه يعني انه صار لدينا الان "حجر رشيد" الخاص بتفسير مثل هذه اللغه، والذي يجعل بمقدورنا تفكيك رموزها. بعد ذلك، تختبر تلك الصيغ الخوارزميه من خلال تغذيتها بانماط نشاط كهربائي مسجله حديثا، لكي نري ما اذا كان الجرذ سيتوقع علي نحو سليم المكان الذي كان فيه خلال اللحظه التي سجل فيها كل نمط من هذه الانماط. ولا تمكننا هذه التقنيه من تفكيك الشفره العصبيه بشكل كامل، لعدم ادراكنا بعد لكافه القواعد المتعلقه بهذا الامر، كما لا تساعدنا علي فهم الانماط التي تصدر من اجزاء اخري من الدماغ غير ذاك الجزء الذي تم تسجيل الانشطه الجاريه فيه، وايضا لا تفيد في فهم الانماط غير المرتبطه بعمليه العدو داخل المتاهه. ولكنها تظل رغم كل ذلك تقنيه فعاله؛ فعلي سبيل المثال، نجح الفريق البحثي بفضل تلك التقنيه في كشف النقاب عن التتابع الدقيق للاشارات الكهربائيه التي تتكرر في دماغ الجرذ حينما يخلد للنوم بعد الانتهاء من العدو بداخل المتاهه. وباجراء مقارنه جوهريه في هذا الصدد، تبين ان هذا التتابع لم يكن موجودا خلال فتره نوم الجرذ قبل عدوه في تلك المتاهه. وكان من المذهل الكشف عن ان هذا التتابع تكرر بوتيره اسرع خلال النوم منه اثناء اليقظه، بواقع 20 مره تقريبا. ويعني ذلك ان بوسع الجرذ ان يعدو، من خلال ما يعرف بـ "المخ الغافي"، عبر المتاهه في قدر ضئيل للغايه من الوقت الذي يستغرقه للقيام بالامر نفسه خلال اليقظه. وربما يكون ذلك مرتبطا بالوظيفه التي يقوم بها النوم في تقويه الذاكره، وذلك عبر اعاده عرض الذكريات التي مرت بالكائن الحي من قبل، وهو ما قد يكون قد ساعد الجرذ علي تدعيم قدرته علي التعلم. وقد تعطينا الحقيقه المتعلقه بتسارع اعاده عرض هذه الذكريات لمحه خاطفه حول الانشطه العقليه التي تكمن وراء الرؤي والافكار المفاجئه التي تخطر للمرء، او الخبرات التي نري فيها حياتنا "تومض لحظاتها امام اعيننا". فعندما لا يوجد ما يكبح افكارنا، يمكنها حقا ان تمضي علي المسارات المعتاده لدينا ولكن بـ"ايقاع متسارع الي الامام". وقد كشفت الدراسات التي اجريت لاحقا عن ان "انماط المتاهه" يمكن ان تمضي الي الخلف كما تمضي الي الامام سواء بسواء، وهو ما يشير الي امكانيه ان يكون بوسع الجرذان تصور هدف تنشده مثل نهايه المتاهه، وان تتصور مسار عودتها منه الي النقطه التي تقبع فيها بالفعل. ومن بين الاستخدامات التطبيقيه لتقنيات مثل هذه، وهي عباره عن اجزاء متساويه من منظومات القياس المتخصصه المتقدمه للغايه والصيغ الرياضيه المعقده بشده، ما يعرف بفك شفره النشاط العقلي لدي المرضي الذين يمرون بالحاله الخضريه، او الحاله الانباتيه؛ وهي عباره عن حاله من اضطراب الوعي يمر بها من يصابون باضرار خطيره في الدماغ. وعلي الرغم من ان هؤلاء المرضي يكونون عاجزين عن تحريك اي من عضلات اجسادهم، فان عقولهم ربما تظل واعيه، بل ويكونون قادرين علي سماع اصوات الاشخاص الذين يتحدثون اليهم من داخل الغرفه ذاتها. ومن اجل استخدام التقنيات التي تحدثنا عنها سلفا، يبدا الاطباء بالطلب من المرضي تخيل انشطه من المعروف انها تنشط مناطق بعينها في الدماغ مثل منطقه الحصين. يلي ذلك فك شفره البيانات التي تم تسجيلها للنشاط العقلي المتعلق بهذا الامر، حتي يتسني للاطباء ان يميزوا العلاقه ما بين كل نشاط من الانشطه التي قام بها الدماغ والافكار التي راودت المريض، لكي يعلموا اي من هذه الانشطه يرتبط بهذه الفكره بعينها. بعد ذلك، ومن خلال اجراء تصوير كهربائي لاحق للدماغ، يمكن ان يتخيل المريض من جديد ذات الانشطه، بهدف الاجابه عن بعض الاسئله الاساسيه. فعلي سبيل المثال، يمكن ان يطلب من المريض في هذه الحاله ان يتخيل انه يمارس لعبه التنس، وان يتخيل قيامه بالتجوال حول منزله، وان يقترن ذلك بتقديمه اجابه بـ "نعم" او "لا"، وذلك لاقامه اتصال سيكون الاول من نوعه بينه وبين الاطباء، منذ ان لحقت به الجروح التي ادت لاصابته بتلك الحاله المرضيه التي يعاني منها. لكن ذلك ليس التطبيق الوحيد، فثمه تطبيقات اخري، سواء في مجالات علميه نظريه مثل تلك التي تستهدف معرفه اليات عمل عقولنا من الداخل، او علي صعيد عملي مثل ما يعرف بواجهه الدماغ الحاسوبيه او حاسوب العقل الوسيط. وهذه التقنيه عباره عن جهاز يستخدم لايصال دماغ المريض بجهاز حاسوب من اجل تمكينه من اعطاء اوامر لتحريك بعض الاشياء، وهي الاوامر التي يتم تنفيذها عبر ذلك الجهاز. واذا ما حدث في المستقبل مثلا ان اراد شخص يعاني من الشلل تحريك ذراع انسان الي او حتي تحريك شخص اخر من خلال واجهه الدماغ الحاسوبيه تلك، فان ذلك سيعتمد علي ذات التقنيات الخاصه بفك شفره المعلومات والبيانات المتعلقه بالنشاط الكهربائي للدماغ وترجمتها في صوره افعال وحركات. وفي نهايه المطاف، بعد ان اثبتت المباديء التي تقوم عليها مثل هذه التقنيات جدواها الان، تبدو امكانياتها والفرص الكامنه فيها مذهله. يمكنك قراءه الموضوع الاصلي علي موقع BBC Future.
بدانا في الوقت الحالي في تفكيك شفره الدماغ، وهو ما يتيح لنا الفرصه لايجاد اجابات عن اسئله غريبه الطابع من قبيل "ما هي سرعه ورود الخاطره او عمليه التفكير؟"