يعيد "جيرو مايسينبويك" هندسة العقل

إن لي صورة شبح مزدوج . ( ضحك ) د . جيرو عبقري لكنه عالم مجنون بعض الشيئ في حلقات كرة التنين ( الياباني الأصل ) " أندرود ساجا " لو نظرتم جيداً , ترون قلنسوته " غطاء رأسه " قد إستبدلت بشبه نصف كرة بلاستيكية حيث أن أجزاء العمل في عقله نستطيع أن نلاحظها ويمكننا أن نتحكم بها أيضاً . هذا بالضبط ما أفعله -- تحكم بصري بالعقل .

( ضحك )

لكن خلافا لتوأمي الشرير , الذي يتشهى السيطرة على العالم , دوافعي ليست شريرة . أن أسيطر على العقل لكي أستطيع أن أفهم كيف يعمل . الآن إنتظروا دقيقة , يمكن لأحدكم أن يقول , كيف يمكنكم الذهاب مباشرة للتحكم بالعقل بدون فهمه أولاً ؟ أليس هذا يعتبر كوضع العربة أمام الحصان ؟ علماء كثيرون دارسون للخلايا العقلية يوافقون على هذه الرؤية ويعتقدون أن ذلك الفهم سيأتي من تفاصيل ملاحظات أكثر وتحليلات . إنهم يقولون , " لو نستطيع أن نسجل نشاط خلايانا العصبية , لكنا أستطعنا أن نفهم العقل . " لكن فكروا لوهلة ماذا يعني هذا؟ حتى لو إستطعنا أن نقيس ما تفعله كل خلية على حدا طوال الوقت , فسيكون لزاماً علينا أن نرسم مشهد لأنماط الأنشطة المُسجلة , وذلك شيئ صعب جداً , إن فُرصنا أن نفهم هذه الأنماط قليلة جداً كما تنتجها العقول .

أنظروا إلى كيف تبدو صورة نشاط العقل . في هذا المشهد , كل نقطة سوداء هي خلية عصبية واحدة . النقطة مرئية أي وقت تُرسل الخلية فيه نبضة كهربية . هناك 10,000 خلية عصبية هنا . لذا فإنكم تنظرون إلى واحد بالمائة تقريباً من عقل الصرصور . عقولكم عبارة عن 100 مليون مرة أكثر تعقيداً . أحياناً , نمط مثل هذا , هو أنت , إدراكك , مشاعرك , ذكرياتك , خططك المستقبلية . لكننا لا نعرف أين , بما أننا لا نعرف كيف نقرأ النمط . نحن لا نفهم الشفرة التي يستعملها العقل . لإحراز تقدم , نريد أن نحل الشفرة . لكن كيف ؟ سيخبرنا خبير في حل الشفرات أنه لمعرفة وحل غموض النماذج في صورة شفرة , أنه من الأهمية أن تعرف كيف تلعب معهم , لإعادة تنظيمهم حينما وكيفما تشاء . لذلك في هذا المثال أيضاً , لفك شفرة المعلومات الموجودة في أنماط مثل هذه , المراقبة فقط لن تحل شيئاً ; نحتاج أن نعيد تنظيم النمط . بمعنى آخر , بدلاً من تسجيل نشاط الخلايا العصبية , نحتاج أن نتحكم بها . ليس من الأهمية أن نستطيع أن نتحكم بكل الخلايا العصبية في العقل , بعضها فقط . كلما كانت تدخلاتنا ذات هدف , كما كان ذلك أفضل . وسأريكم خلال لحظات كيف يمكننا أن نحقق الدقة الضرورية .

وبما أنني واقعي , أفضل من كوني متخم بتفاصيل صعبة المنال , أنا لا أدعي أن القدرة على التحكم في وظائف نظام الخلايا العصبية سيفك كل غموضها في وقتها . لكننا نتعلم الكثير بالتأكيد . الآن , لستُ على أي الأحوال أول شخص يدرك أن التدخل هو أداة غاية في القوة والفعالية . إن تاريخ المحاولات للعب بوظائف نظام الخلايا العصبية هو طويل وشهير . منذ حوالي 200 عاماً على الأقل , تعود إلى تجارب جالفاني الشهيرة ( فيزيائي إيطالي ) في أواخر القرن الثامن عشر وما بعده . أظهر جالفاني أن أرجل الضفدع تتحرك عندما يتصل عصبه الظهري بمصدر تيار كهربي . هذه التجربة كشفت عن , أولا وربما هي الأسياسيات الأولى , لأهم حقيقة للشفرة العصبية : هذه المعلومات كُتبت في شكل من الذبذبات كهربية . إن منهج جالفاني لإكتشاف النظام العصبي بأقطاب كهربية مازال يُعتبر أحدث ما توصلنا له حتى اليوم , بالرغم من عدد من المساؤى . إن لصق أسلاك في داخل العقل هو بالتأكيد شيئ سخيف . من الصعب تطبيقه على الحيوانات التي تتحرك دائماً , وهناك حدود فيزيائية لعدد الأسلاك التي نستطيع وضعها في نفس الوقت .

حوالي نهاية القرن الماضي , بدأت أفكر , أليس من الروعة إذا إستطاع شخص أن يأخذ هذا المنطق وقلبه رأساً على عقب . لذا بدلاً من إدراج سلك في نقطة واحدة للمخ , لنعيد هندسة المخ نفسه بحيث تستجيب بعض من عناصر جهازه العصبي إلى الإشارات الكثيرة التي تُبث , مثل وميض من الضوء . هو بالفعل تطبيق يُمثل حرفياً , في وميض من الضوء , والتحكم في كثير من العوائق التي تُكتشف . أولاً , من الواضح جداً أن الحركة سريعة وفي كل الإتجاهات , صورة من الإتصالات خالية من أية أسلاك . وثانياً , بالضبط مثل موجات الراديو المنتشرة , يمكنها أن تتواصل مع كثير من الأجهزة المُستقبلة في الحال . لا تحتاج لأن تعرف أين مكان هذه الأجهزة . ولا يهم إذا كانت هذه الإجهزة المُستقبلة تتحرك -- فكر فقط بجهاز الكاسيت في سيارتك . إنها تتحسن ، حيث وضح أننا نستطيع عمل أجهزة إستقبال مزيفة من المواد التي لها شفرة الحمض النووي خاصتها. لذا فلكل خلية عصبية الصفات الوراثية الصحيحة سوف تنتج مُستقبل بطريقة عفوية تسمح لنا أن نتحكم في وظائفها . أتمنى أن تُعجبوا بجمال بساطة هذا المفهوم . ليس هناك أدوات تكنولوجية هنا ؛ مجرد علوم الأحياء تتكشف خلال علم الأحياء .

الآن دعوني ألقي نظرة مقربة إلى أجهزة الإستقبال هذه . كما نُكبر واحدة من هذه الخلايا العصبية البنفسجية ؛ نرى أن غشائها الخلوي الخارجي مليئ أو مزخرف بالمسام الميكرسكوبية . مسام مثل هذه تتحكم في مسار التيار الكهربي وتكون مسئولة عن كل الإتصالات في نظام الخلايا العصبية . لكن هذه المسام هنا تعتبر خاصة . إنهم مترابطون معاً بالمستقبلات الضوئية التي تماثل الموجودة في عينيك بالضبط . عندما يأتي ضوء قوي على المُستقبل , تفتح المسام ويسري التيار الكهربي لتشغيله , وتطلق الخلية العصبية ومضات كهربية . لأن عملية تنشيط الضوء للمسام مشفرة في الحمض النووي , نستطيع أن نحقق دقة لا تُصدق . هذا بسبب , مع أن كل خلية في أجسادنا تحتوي على نفس المجموعة من الجينات , الجينات المختلفة المتنوعة تضئ وتنطفئ في خلايا مختلفة . تستطيعون أن تستخدموا هذا لتتأكدوا أن بعض الخلايا العصبية فقط تحتوى على ضوئنا المُحفز للمسام وبعضها الآخر لا يحتوى عليه . لذلك نجد في هذا الكارتون , الخلية البيضاء المائلة للزرقة في الجانب العلوى على اليسار لا تستجيب للضوء لأنها تفتقد المسام المُنشطة بالضوء . يعمل النموذج جيداً حيث يمكننا كتابة رسائل بمعنى الكلمة بأنفسنا مباشرة إلى العقل . في هذا المثال , كل ومضة كهربية , كل تغير أو إنحراف على الرسم , حادث بواسطة توجيهات ذبذبة من الضوء . ويعمل النموذج أيضاً فى تحريك وتدريب الحيوانات .

هذه أول تجربة مذهلة من نوعها , تطبيق بصري مكافئ لنظرية جالفاني . قد تم تطبيقها منذ ستة أو سبعة أعوام بواسطة طالبة دراسات عليا تحت إشرافي حيندئذ , سوزانا ليما . قد صممت سوزانا ذبابة الفاكهة على اليسار بحيث إثنين فقط من المائتين ألف خلية في عقلها أظهرت الضوء المُنشط للمسام . أنتم تعرفون جيداً هذه الخلايا لأنها مجموعة الخلايا هذه التي تُحبطكم عندما تريدون ضرب الذبابة . لقد تدربت على الهرب من الانعكاس ما يجعل الذبابة تطير في الهواء وتطير بعيداً عندما تحرك يدك لتضرب الذبابة . ويمكنكم هنا أن تروا هذه الومضة من الضوء التي لها نفس التأثير بالضبط . يقفز الحيوان , فتفرد جناحيها , تهزهما , لكنها لا تستطيع الطيران فى الحقيقة , لأن الذبابة محصورة داخل الزجاج كالساندوتش . الآن لكي نتأكد أن ذلك لم يكن أي رد فعل للذبابة لومضة ضوء تراها , قامت سوزانا بمثال بسيط لكنها تجربة مؤثرة صحيحة إلى درجة كبيرة . قطعت رؤوس ذباباتها التي تعمل عليها . أجسام الذباب بدون الرأس يمكن أن تعيش حوالي يوم , لكنها لا تفعل الكثير . إنها تقف حول بعضها البعض وتنظف بعضها بإفراط كثير . لذلك يبدو أن الصفة الوحيدة التي تنجو من قطع الرأس هي التفاخر الزائف . ( ضحك ) على أي حال , كما سترون حالاً , كانت سوزانا قادرة على تشغيل موتور الطيران الخاص بما يماثل جزء النخاع الشوكي للذباب وتجعل بعض من الأجسام التي بدون رأس أن ترتفع طائرة بالفعل من مكانها . لم يذهبوا بعيداً , بالطبع . منذ أن بدأنا هذه الخطوات الأولية , مجال الأوبتوجينيتيك توسع كثيراً ( علم التحكم في خلايا العقل ) . وهناك الآن مئات المعامل تستعمل هذه المقاربات .

وقد قطعنا شوطاً كبيراً منذ أول نجاحات جالفاني وسوزانا في جعل الحيوانات تتحرك كرد فعل أو تقفز . نستطيع الآن بالفعل أن نتدخل في علم النفس الخاص بهم بدقة عالية و بطرق متعمقة كما سأريكم في أخر مثال , الذي هو موْجّه لسؤال مألوف . الحياة سلسلة من الإختيارات تخلق ضغط متواصل لتقرر ماذا ستفعل للخطوة القادمة . نحن نتغلب على هذا الضغط بإمتلاكنا عقول , وداخل عقولنا , مراكز صنع القرار التي إسميها هنا الممثل أو الفاعل . ينفّذ الممثل سياسة أو خطة تأخذ فى الإعتبار حالة البيئة والسياق العام الذي نحن نديره . أفعالنا تغير البيئة ، أو السياق العام ، وهذه التغيرات عندما تحدث تعود لتعمل على تغذية دائرة صنع القرار .

الآن لوضع بعض من فوائد العلوم العصبية على هذا النموذج التجريدي ، نظمنا عالم بسيط مكون من بُعد واحد من أجل موضوع الدراسة المفضل ، ذباب الفاكهة. كل تجويف في هذه الأعمدة الرأسية التي تحتوى على ذبابة واحدة . الأنصاف على اليسار وعلى اليمين من الغرفة مليئة برائحتين مختلفتين ، و تراقب كاميرا مراقبة اثناء تحرك الذباب أعلى وأسفل بينهم . هنا بعض صور لكاميرات مراقبة تليفزيونية . عندما تصل أي ذبابة إلى نقطة المنتصف بالغرفة حيث الرائحتين تقتربا من بعضهم البعض ، لابد لها من إتخاذ قرار . لابد لها من أن تقرر إذا كانت سترجع وتبقى في نفس الرائحة ، أم أنها تعبر الخط النصفي وتحاول شيئاً جديداً . هذه القرارات تعتبر إنعكاس واضح لقاعدة الممثل . الآن بالنسبة لكائن ذكي مثل ذبابتنا ، هذه القاعدة ليست مكتوبة على لوح ما ، بل بالأحرى تتغير لأن الحيوان يتعلم من الخبرة . يمكننا أن ندرج عنصر هام من تكيف الذكاء في نموذجنا بافتراض أن عقل الذبابة ليس فقط يحتوى على الممثل ، لكن أيضاً يحتوى على مجموعة من الخلايا المختلفة ، ناقد ، يقدم تسجيلا مستمرا للأحداث حول إختيارات الممثل . يمكنكم أن تفكروا بهذا الصوت الداخلي الشاك و الناقد كشيئ مكافئ للعقل الخاص بالكنيسة الكاثويكية ، لو أنك شخص نمساوي مثلي ، أو أنك أناوي (الأنا العليا) ، لو أنك من أتباع فرويد ، أو والدتك ، إذا كنت يهوديا .

( ضحك )

من الجلْي لنا الآن ، أن النقد هو مكوّن رئيسي فيما يجعلنا أذكياء . لذلك بدأنا في تعريف الخلايا في عقل الذبابة التي تلعب دور النقد . والشيئ المنطقى في تجربتنا كان بسيطاً . ظننا أنه إذا إستطعنا أن نستخدم التحكم المرئي عن بعد لغرض تنشيط الخلايا الخاصة بالنقد ، لابد لنا أن نكون قادرين على إزعاج ودفع الممثل بصورة مصطنعة إلى تغيير قاعدته . بمعنى آخر ، الذبابة لابد أن تتعلم من الأخطاء التي ظنت أنها فعلتها في السابق ، لكن في الحقيقة أنها لم تفعلها . لذا أعددنا ذباب لها من العقول كانت قد أعدت بصورة أكثر أو أقل عشوائية مع خلايا قابلة لأن تكون مُعرفة بواسطة الضوء من قبل . وعندها نأخذ هذه الذبابات ونسمح لهم أن يصنعوا إختيارات . وعندما يختاروا واحد من الإختيارين ، يختاروا رائحة واحدة ، في هذه الحالة الأزرق فضلا عن البرتقالي ، نقوم بتشغيل الأضواء . لو كان الناقد ضمن الخلايا المفعّلة ضوئيا ، فالنتيجة لهذا التداخل لابد وأن تكون تغيير في القاعدة . ولابد أن تتعلم الذبابة تجنب الرائحة النفاذة التي لا يمكن تجاهلها .

هذا ما حدث في مشهدين مختلفين . نقارن بين نوعين مختلفين من الذباب ، كل منهما له حوالي 100 خلية يصلها الضوء في عقولهم ، نراهم هنا في اللون الأخضر على اليسار وعلى اليمين . الشيئ المشترك بين هاتين المجموعتين من الخلايا هو أن جميعها ينتج مادة الدوبامين الناقلة للحركة العصبية ( توجد بين الخلايا العصبية ). لكن هوية الفرد التي تفرزها الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين مختلفة إختلافاً كبيراً واضحاً على اليسار وعلى اليمين . التنشيط البصري لهذه المئات من الخلايا داخل سلالتين من الذباب ، تولد نتائج مختلفة بشكل كبير جداً . إذا نظرت أولاً إلى سلوك الذبابة التي على اليمين ، يمكنكم أن ترون أنها عندما تصل إلى نقطة المنتصف بالغرفة حيث موضع الرائحتين ، إنها تعدو بإستقامة كما فعلت من قبل . سلوكها لم يتغير أبداً . لكن سلوك الذبابة التي على اليسار مختلف تماماً . حينما تأتي إلى نقطة المنتصف ، فإنها تتوقف ، تفحص بداية الرائحة بعناية ، كما لو كانت تبحث وتكتشف بيئتها ، وعندها تتحول بعيداً . هذا يُعنى أن القاعدة التي ينفذها الممثل الآن تتضمن أمر لكي تتجنب الرائحة التي في النصف الأيمن من الغرفة . هذا يعنى أن الناقد لابد وأن تحدث عند ذلك الحيوان ، وأن هذا الناقد لابد أنه موجود داخل الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين على اليسار ، لكنه ليس موجود في الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين على اليمين .

عبر مثل هذه التجارب العديدة ، كنا قادرين على تقليل هوية الناقد إلى 12 خلية فقط. هذه الإثنا عشر خلية ، التي تظهر هنا باللون الأخضر ، يرسلون الناتج إلى هيكل عقلي يُسمى جسد الماشروم ( زوج من الخلايا في عقل الحشرة ) ، الذي يظهر هنا باللون الرمادي . نحن نعرف من نموذجنا الأساسي أن كيان العقل في نهاية الإستقبال لتسجيل أحداث النقد هو الممثل . لذا فإن هذا التشريح يقترح أن أجساد الماشروم لها وظيفة تفعلها مع إختيار التصرف . إستناداً على كل شيئ نعرفه عن أجساد الماشروم ، التى تجعل الإدراك كاملاً . فى الحقيقة ، إنها تصنع فرقاً كبيراً ، يمكننا أن نصنع دائرة عمل فى لُعبة كهربائية تحاكى سلوك الذبابة . فى هذه الدائرة للعبة ، فإن خلايا أجساد الماشروم تعتبر رمزية بالنسبة للمصفوفة الرأسية للصمام الثنائي الباعث للضوء الأزرق . في مركز اللوحة . هذه الصمامات الثنائية موصلة سلكياً بمجسات تكشف عن وجود جزيئات الرائحة في الهواء . كل رائحة تُنشط مجموعة مختلفة من أجهزة الإستقبال ، التي بدورها تُنشط باحث أو مُكتشف آخر للرائحة في جسد الماشروم . لذلك فإن الطيار في غرفة القيادة للذبابة ، والممثل ، يستطيعوا أن يتعرفوا على أي نوع من الروائح الموجودة ببساطة بالنظر إلى أيّة صمامات ثنائية مُضيئة بباعث الضوء الأزرق .

ما يفعله الممثل بهذه المعلومات يتوقف على القاعدة المُعرفة لديه ، التي هي مُخزنة في نقاط الوصل ، بين كاشفات الرائحة والمحركات التي تُشغل ردود الأفعال الماهرة للتصرفات . لو أن الإرتباط ضعيف ، فالمحركات ستبقى مطفأة والذبابة ستكمل طيرانها كالمعتاد بدون تغيير . لو أن الإرتباط قوي ، فستقوم المحركات بوظيفتها وستأخذ الذبابة إنحرافا في مسارها . الآن لنضع باعتبارنا وضعية أن المحركات معطلة ، الذبابة تُكمل مسارها وتعاني من بعض العواقب المؤلمة كأن يكون لها رد فعل سريع . في موقف مثل هذا ، سنتوقع أن يتحدث الناقد ويُخبر الممثل لكي يغير خطته للعمل . قمنا بعمل موقف مُصطنع مميز بتنشيط النقد بشعاع ضوئي . الذي سبب قوة في الإرتباط بين مكتشف الرائحة النشط حاليا والمحركات . حيث أنه في المرة القادمة تجد الذبابة نفسها في مواجهة نفس الرائحة مجددا ، ويكون الإرتباط قوي بما يكفي لكي يشغل المحركات ويؤدي الى المناورة.

لا أعرف رأيكم ، لكني أجد أنه من الممتع جداً أن أرى كيف أن نظريات التحليل النفسي الغامضة تتبخر لتعطي تصاعُد لفهم ألية ميكانيكية ، فيزيائية للعقل ، حتى لو كان عقل ذبابة . هذه عينة واحدة من أخبار جيدة . العينة الأخرى من الأخبار الجيدة ، للعلماء على الأقل ، هناك الكثير مما يستحق الإكتشاف . في التجارب التي أخبرتكم عنها ، توصلنا لمعرفة هوية النقد ، لكننا مازلنا لا نملك أية فكرة عن كيف أدأ الناقد لوظيفته . أدعوكم لتفكروا بها ، لتعرفوا حينما تكونوا على خطأ بدون مُعلم , أو أن تُخبرك والدتك بذلك ، وهي مشكلة صعبة للغاية . هناك بعض أفكار في علوم الكمبيوتر وفي الذكاء الإصطناعي عن الكيفية التي يُفعل بها ذلك ، لكننا لم نحل بعد مثالا واحدا لكيفية ظهور السلوك الذكي فجأة من التفاعلات الفيزيائية في أمور حياتية . أعتقد أننا سنصل إلى هناك في المستقبل المنظور .

أشكركم .

( تصفيق )