ذهن‌خوانی: تفاوت میان نسخه‌ها

'''مغزخوانیذهن‌خوانی''' {{انگلیسی|Brain-reading}} اشاره به تکنیک جدیدی داردکه دانشمندان را قادر می‌سازد با بازخوانی سیگنال‌های الکتریکی دریافتی از مغز افراد، افکار آن‌ها را در زمان بسیار کمی در حدود چند میلی ثانیه رمزگشایی کنند. این قابلیت رمزگشایی خود به خودی ناخودآگاه افراد به صورت [[بلادرنگ]]، می‌تواند پیامدهای بسیار وسیعی داشته باشد، و پتانسیل این را دارد که روش‌های جدیدی برای درمان آسیب‌های مغز مورد استفاده قرار گیرد و یا به افرادی که مشکل سندروم ([[نشانگان قفل‌شدگی|locked-in syndrome]]) دارند برای ارتباطاتشان کمک کنند. این نتایج جدید می‌تواند در آینده به افرادی که نمی‌توانند صحبت کنند و یا در ارتباطات کلامی دچار مشکل هستند برای بیان افکارشان کمک‌های شایانی بکند.<ref>{{یادکرد وب|نویسنده=|کد زبان=|تاریخ=|وب‌گاه=|نشانی=http://www.iflscience.com/brain/reading-brain-signals-helps-scientists-tell-what-people-are-experiencing/|عنوان=Scientists Just Read Someone's Brain Signals And Decoded What That Person Was Perceiving}}</ref>

در مغزخوانیذهن‌خوانی از پاسخ‌های دریافتی از چندین [[واکسل]] در مغز که توسط [[محرک (فیزیولوژی)|محرک]] برانگیخته شده‌اند و سپس توسط [[اف‌ام‌آرآی|fMRI]] برای رمز گشایی از محرک اصلی تشخیص داده شده‌اند، استفاده می‌شود. مطالعات مغز خوانیذهن‌خوانی در انواع رمزگشایی بکار گرفته شده (برای مثال رده‌بندی، تشخیص و بازسازی)، هدف (رمزگشایی الگوهای تصویری، الگوهای شنیداری، [[روان‌شناسی شناختی|حالت‌های (روانشناسی) شناختی]])، و الگوریتم‌های رمزگشایی (رده‌بندی خطی، رده‌بندی غیر خطی، بازسازی مستقیم، بازسازی بیزین و غیره) به کاربرده شده، تفاوت دارند.

محققان با همکاری هفت نفر مبتلا به [[بیماری صرع]] در یک بیمارستان در سیاتل آزمایشی برای خواندن مغزذهن افراد انجام دادند. در مغز هر کدام از این افراد تعدادی [[الکترود]] به نام آرایه‌ی electrocorticographic جاسازی کردند. این الکترود‌ها در [[لوب پس‌سری|لوب های اکسیپیتال(پس سری)]] و [[لوب گیجگاهی|گیجگاهی]] از [[قشر مغز|پوسته‌ی مغز]] قرار داشتند و به ترتیب مربوط به شنوایی و بینایی می‌باشند.

در بازسازی مغز خوانی،ذهن‌خوانی، هدف ایجاد یک تصویر واقعی از عکسی است که نمایش داده شده است. مطالعات اولیه، واکسل‌های ناحیهٔ پوستهٔ تصویری (V1, V2 و V3) را استفاده می‌کردند تا محرک‌های هندسی ای را بازسازی کنند که که از الگوی شطرنجی ساخته شده است.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Visual Image Reconstruction from Human Brain Activity using a Combination of Multiscale Local Image Decoders|نام خانوادگی=Miyawaki, Y; Uchida, H; Yamashita, O; Sato, M; Morito, Y; Tanabe, H; Sadato, N; Kamitani|نام=|ناشر=|سال=2008|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref><ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Inverse retinotopy: Inferring the visual content of images from brain activation patterns|نام خانوادگی=Thirion, Bertrand; Duchesnay, Edouard; Hubbard, Edward; Dubois, Jessica; Poline, Jean-Baptiste; Lebihan, Denis; Dehaene, Stanislas|نام=|ناشر=|سال=2006|شابک=|مکان=|صفحات=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053811906007373}}</ref>

اخیرترین مطالعات واکسل‌ها را از نواحی بصری غشایی قدیمی تر و جدید تر همزمان استفاده می‌کنند تا با تکنیک‌های [[استنباط بیزی|استنباط بیز]] تصاویر پیچیدهٔ طبیعی را بازسازی کنند. این روش مغز خوانیذهن‌خوانی از سه مولفه تشکیل شده است: یک مدل ساختاری رمز گشایی که پاسخ‌های نواحی بصری اولیه را توصیف می‌کند؛ و یک کمیت اولویت بیز که توزیع ساختاری و معنایی آمار صحنه (scene statistics) را توصیف می‌کند.<ref name=":0">{{یادکرد کتاب|عنوان=Bayesian Reconstruction of Natural Images from Human Brain Activity|نام خانوادگی=Naselaris, Thomas; Prenger, Ryan J. ; Kay, Kendrick N. ; Oliver, Michael; Gallant, Jack L|نام=|ناشر=|سال=2009|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>

می‌توان فهمید یک انسان کدام یک از دو نوع توهم دوربین دو چشمی رقابتی را از طریق سیگنال‌های fMRI به طور ذهنی تجربه کرده است.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Predicting the Stream of Consciousness from Activity in Human Visual Cortex|نام خانوادگی=Haynes, J; Rees, G|نام=|ناشر=|سال=2005|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref> دستهٔ رخدادهایی که یک فرد به خاطر می‌آورد از طریق fMRI می‌تواند تشخیص داده شود، قبل از اینکه خود فرد بگوید چه چیزی را به یاد آورده است.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Category-Specific Cortical Activity Precedes Retrieval During Memory Search|نام خانوادگی=Polyn, S. M. ; Natu, VS; Cohen, JD; Norman, KA|نام=|ناشر=|سال=2005|شابک=|مکان=|صفحات=http://science.sciencemag.org/content/310/5756/1963}}</ref> تحلیل آماری امواج مغز [[نوار مغزی|EEG]] ادعا کرده‌اند امکان تشخیص واج‌ها،<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Partial Orders of Similarity Differences Invariant Between EEG-Recorded Brain and Perceptual Representations of Language|نام خانوادگی=Suppes, Patrick; Perreau-Guimaraes, Marcos; Wong, Dik Kin|نام=|ناشر=|سال=2009|شابک=|مکان=|صفحات=http://www.mitpressjournals.org/doi/10.1162/neco.2009.04-08-764#.WGRKFBt97IU}}</ref>و در حدود ۶۰ تا ۷۰ درصد سطح رنگ و شکل بصری کلمات وجود دارد.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Invariance of brain-wave representations of simple visual images and their names|نام خانوادگی=Suppes, Patrick; Han, Bing; Epelboim, Julie; Lu, Zhong-Lin|نام=|ناشر=|سال=1999|شابک=|مکان=|صفحات=http://www.pnas.org/content/96/25/14658}}</ref>همچنین نشان داده شده است که مغز خوانیذهن‌خوانی می‌تواند در یک [[واقعیت مجازی|محیط مجازی]] پیچیده نیز صورت گیرد.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Kernel regression for fMRI pattern prediction|نام خانوادگی=Chu, Carlton; Ni, Yizhao; Tan, Geoffrey; Saunders, Craig J. ; Ashburner, John|نام=|ناشر=|سال=2010|شابک=|مکان=|صفحات=https://dx.doi.org/10.1016%2Fj.neuroimage.2010.03.058}}</ref>

دقت مغزخوانیذهن‌خوانی با پیشرفت کیفیت داده‌ها و پیچیدگی الگوریتم‌های رمز گشایی به صورت پایداری در حال افزایش است. در یک آزمایشی که اخیراً انجام شده است سیگنال تصویر ی که در ذهن دیده می‌شد از بین ۱۲۰ تصویر مجموعه مرجع تشخیص داده شده است.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Identifying natural images from human brain activity|نام خانوادگی=Kay, Kendrick N. ; Naselaris, Thomas; Prenger, Ryan J. ; Gallant, Jack L.|نام=|ناشر=|سال=2008|شابک=|مکان=|صفحات=http://www.nature.com/nature/journal/v452/n7185/full/nature06713.html}}</ref>

قابل ذکر است که در حال حاضر مغز خوانیذهن‌خوانی با محدودیت‌هایی روبروست. در عمل، بازسازی دقیق مغز و سیگنال‌های دریافتی از مغز توسط fMRI با استفاده از انواع الگوریتم‌های بازسازی امکان‌پذیر نیست. این به دلیل این است که تمام بازسازی‌ها به ناچار به خاطر عدم دقیق بودن مدل‌های کد کننده و اختلال‌های موجود در سیگنال‌های اندازه‌گیری شده می‌باشد.<ref name=":0" />

مغزخوانیذهن‌خوانی به عنوان جایگزینی برای ماشین [[پلی‌گراف|پلی گراف]] برای [[دروغ‌یابی|دروغ سنجی]] می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.<ref name=":1">{{یادکرد کتاب|عنوان=Emerging neurotechnologies for lie-detection: promises and perils|نام خانوادگی=Wolpe, P. R. ; Foster, K. R. & Langleben, D. D|نام=|ناشر=|سال=2005|شابک=|مکان=|صفحات=http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/15265160590923367}}</ref> یک روش تصویر برداری عصبی که برای تشخیص دروغ ارائه می‌شود مغز انگشت نگاری EEG است، به طوریکه پتانسیل‌های مربوط به رخدادها ظاهراً برای تشخیص آشنا بودن یا نبودن محرک‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=The Truth Will Out: Interrogrative Polygraphy ("Lie Detection") with Event-Related Brain Potentials|نام خانوادگی=Farwell, L.A. & Donchin, E|نام=|ناشر=|سال=1991|شابک=|مکان=|صفحات=http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1469-8986.1991.tb01990.x/abstract;jsessionid=54FFAAEDF7142085CFE0040D5EAB9443.f03t03}}</ref> مخترع انگشت نگاری مغز، Lawrence Farwell تلاش کرده است تا کاربردهای این حوزه را در موارد قانونی نشان دهد. جایگزین دیگر برای ماشین پلی گراف، تکنولوژی عملیاتی [[تصویربرداری وابستگی میزان اکسیژن خون|تصویر بردار وابستهٔ میزان اکسیژن خون]] MRI است. این تکنیک شامل تفسیر تغییرات محلی در تجمع هموگلوبین اکسیژن دار شده در مغز می‌باشد، هر چند ارتباط بین این جریان خون و فعالیت‌های عصب‌ها هنوز به طور کامل فهمیده نشده است.<ref name=":1" />

نگرانی‌هایی در مورد دقت و پیامدهای مغزخوانیذهن‌خوانی برای این اهداف بوجود آمده است. مطالعات آزمایشگاهی به دقت بیشتر از ۸۵ درصد دست پیدا کرده‌اند، با این حال آنها نگران معنی و مفهوم نتایج به اشتباه درستی که از جمعیت غیر مجرم به دست میآید هستند: " اگر شیوع دوپهلو (دروغ گویی) حرف زدن در یک گروه کم باشد، تست بیشتر به نتایج به اشتباه درست تشخیص داده شده نسبت به نتایج به درستی درست تشخیص داده شده، دست میابد. چنانچه حدود یکی از پنج نفر به اشتباه در تست تشخیص داده می‌شوند.<ref name=":1" />مسائل اخلاقی مربوط به مغزخوانیذهن‌خوانی مانند دروغ سنجی شامل سوء استعمال به علت اتخاذ تکنولوژی قبل از قابل اطمینان بودن و اعتبار آن، می‌تواند به درستی تشخیص داده شود و به علت فهم اشتباه تکنولوژی و نگرانی‌های خصوصی مربوط به دسترسی بی سابقه به افکار شخصی افراد است. به هر حال، باید اشاره شود که استفاده از پلی گراف دروغ سنجی، نگرانی‌های مشابهی را در مورد قابل اعتماد بودن نتایج و تعدی از حریم خصوصی به همراه دارد.<ref name=":1" /><ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=Brain Reading and Mental Privacy|نام خانوادگی=Arstila, V. & Scott, F|نام=|ناشر=|سال=2011|شابک=|مکان=|صفحات=}}</ref>

مغزخوانیذهن‌خوانی هم چنین به عنوان روشی برای بهتر کردن [[واسط کاربر|واسط‌های کاربری]] ماشین‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، این کار با EEG از طریق تشخیص حالت‌های مربوط به مغز انسان صورت می‌گیرد.<ref>{{یادکرد کتاب|عنوان=On the Applicability of Brain Reading for Predictive Human-Machine Interfaces in Robotics|نام خانوادگی=Kirchner, E. A. ; Kim, S. K. ; Straube, S. ; Seeland, A. ; Wöhrle, H. ; Krell, M. M. ; Tabie, M. ; Fahle, M|نام=|ناشر=|سال=2013|شابک=|مکان=|صفحات=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3864841/}}</ref>در سال‌های اخیر، اختراعات مربوط به خواندن امواج مغزی با سرعت بالایی ثبت شده است، به طوریکه از تعداد ۴۰۰ اختراع در سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۲ به تعداد ۱۶۰۰ عدد در سال ۲۰۱۴ رسیده است. این موارد شامل روش‌های ارائه شده برای کنترل بازی‌های ویدیویی از طریق امواج مغز و «[[بازاریابی عصبی]]» برای مشخص کردن افکار یک فرد در مورد یک محصول یا تبلیغات جدید می‌باشد.<ref>{{یادکرد وب|نویسنده=|کد زبان=|تاریخ=|وب‌گاه=|نشانی=https://www.bbc.com|عنوان=Surge in U.S. 'brain-reading' patents}}</ref>