آشنایی با علوم شناختی با پروفسور Thad A. Polk

بررسی دوره

هزاران سال، فیلسوفان و دانشمندان در تلاش بوده‌اند تا رازهای ذهن را کشف کنند و تنها موفقیت‌های محدودی تا به الان به دست آورده‌اند. امروزه با فناوری‌های مدرن، از جمله برترین دستاوردها در علوم اعصاب، تصویربرداری پزشکی و پیشرفت‌های اخیر در هوش مصنوعی، ما در حال پیشرفت بیشتر از هر زمان دیگری هستیم.

در آشنایی با علوم شناختی، استاد تاد آ. پولک شما را به سفری جذاب در جدیدترین کشفیات در این حوزه نسبتاً نو می‌برد. هدف چیزی کمتر از درک هر تعامل کاری در مغز انسان برای تولید تمام اشکال شناخت نیست. دانشمندان کامپیوتر، مهندسان، زبان‌شناسان، پزشکان، روانشناسان و بسیاری دیگر در حال کاوش برای فهمیدن اسرار پیچیده‌ترین ساختار در جهان شناخته شده یعنی مغز انسان هستند.

اما چگونه می‌توانیم درباره مکانیزم‌های شناخت انسان بیاموزیم؟ برخلاف دانشمندان که بخش‌های دیگر بدن را مطالعه می‌کنند، بررسی عملی مغز نتایج محدودی به همراه دارد. ما قطعاً می‌توانیم درباره ساختار مغز اطلاعاتی کسب کنیم، اما تفکر کجاست؟ چگونه می‌توانیم بهترین استفاده را از ذهن خود برای یادگیری در مورد ذهن داشته باشیم؟

در 24 درس هیجان‌انگیز، استاد پولک صدها سؤال چالش‌برانگیز علوم شناختی را به اشتراک می‌گذارد: انسان‌ها چگونه زبان را پردازش می‌کنند؟ چگونه تصمیم می‌گیریم و چرا اغلب بعداً از آنها پشیمان می‌شویم؟ احساسات چه هستند و چرا آنها را احساس می‌کنیم؟ مغز چگونه بر درک بصری ما از جهان تأثیر می‌گذارد؟ در این دوره، استاد پولک پاسخ‌های تازه و هیجان‌انگیزی به این سؤالات و بسیاری دیگر ارائه می‌دهد.

دور زدن جعبه سیاه

از آنجا که نمی‌توانیم به طور مستقیم ببینیم که چگونه فعالیت عینی و قابل اندازه‌گیری در مغز به جهان ذهنی ما تبدیل می‌شود، دانشمندان معمولاً ذهن را به عنوان پنهان در «جعبه سیاه» توصیف می‌کنند. دانشمندان علوم شناختی از روش‌های بین‌رشته‌ای مختلفی برای عبور از این مشکل بنیادی استفاده می‌کنند. در آشنایی با علوم شناختی، شما درباره مشارکت‌های زیر خواهید آموخت:

• روانشناسان - از اوایل دهه 1980، روانشناسان تحقیقاتی آزمایش‌های نقض انتظارات را با نوزادان و کودکان خردسال آغاز کردند و دریافتند که کودکان در سنین پایین‌تر از آنچه تصور می‌شد، درک عمیق‌تری از جهان دارند.
• نورولوژیست‌ها و جراحان مغز و اعصاب - دانشمندان می‌خواهند بیشتر بدانند که مغز چگونه صداهای گفتار انسان را نمایندگی می‌کند. مطالعات اخیر که توسط جراحان مغز و اعصاب برای کاشت الکترودها در لوب‌های زمانی چپ بیماران صرع انجام شد نشان داد که جمعیت‌های خاصی از نورون‌ها به صداهای خاص گفتار انسانی پاسخ می‌دهند.
• مهندسان هوش مصنوعی (AI) - پیشرفت‌های اخیر در هوش مصنوعی مانند شبکه‌های عصبی کانولوشن و مدل‌های ترنسفرمر از پیش‌ آموزش‌ دیده (GPT) ابزارهای جدیدی برای دانشمندان علوم شناختی فراهم می‌کنند تا بهتر مغز را مدل‌سازی و بررسی کنند، از جمله با درک بصری، زبان و استدلال آن آشنا می‌شوید.

شرکت در آزمایش‌ها به طور شخصی

در این دوره، شما در آزمایش‌های جالبی شرکت خواهید کرد. یادگیری از کلاس‌ها یا کتاب‌ها در مورد انواع مختلف حافظه یک چیز است، اما در این دوره، شما به طور مستقیم خواهید آموخت:

• انتظارات و درک - ما فرض می‌کنیم که واقعیت دنیای اطراف خود را می‌بینیم، اما واقعاً این‌گونه نیست. در این تمرین، شما متوجه خواهید شد که چگونه انتظارات و فرضیات شما بر آنچه می‌بینید تأثیر می‌گذارد. با نگاه به عکسی از فرورفتگی‌ها و برآمدگی‌ها در کناره یک ناو جنگی، شما کشف خواهید کرد که درک شما تحت تأثیر فرض ناخودآگاه شما مبنی بر اینکه منبع نور در بالای تصویر است، قرار گرفته است. اما حتی زمانی که متوجه این فرض هستید، تغییر آن انتظار غیرممکن به نظر می‌رسد.
• حافظه کاری - این حافظه‌ای است که شما برای یادآوری چیزی برای مدت کوتاهی به یک هدف خاص استفاده می‌کنید، مثلاً یک شماره تلفن (تا زمانی که بتوانید آن را یادداشت کنید) یا یک لیست خرید (تا زمانی که خرید خود را تمام کنید). در این آزمایش، از شما خواسته می‌شود یک لیست بسیار کوتاه از کلمات را به یاد بسپارید. در عرض چند دقیقه، شما متوجه خواهید شد که آیا حافظه کاری شما معانی کلمات یا فقط صداهای آنها را را ذخیره می‌کند.
• بینایی و درک - در این آزمایش، شما یک توپ را که به‌سوی صفحه نمایش حرکت می‌کند، تماشا خواهید کرد و متوجه یک فضای خالی خواهید شد که در آن توپ ناپدید می‌شود. شما نقطه کور خود را در آن چشم کشف کرده‌اید، جایی در شبکیه‌تان که هیچ گیرنده نوری ندارد، جایی که عصب بینایی از چشم به مغز عبور می‌کند. اما هنگامی که همان توپ را با نوارهایی در بالا و پایین تماشا می‌کنید، نقطه کوری در نوارها نمی‌بینید. چرا؟ و این موضوع چه چیزی درباره نقش مغز در درک بصری و تجربه آگاهانه به‌طور عمومی به شما می‌گوید؟

زمانی که مسائل به‌هم می‌خورد

هرچقدر هم که بخواهیم «دستکاری» مغز را به‌عنوان یک ماشین فیزیکی عادی انجام دهیم، این کار با انسان‌ها امکان‌پذیر نیست. اما گاهی اوقات، یک حادثه یا بیماری تغییر خاصی در مغز ایجاد می‌کند که دانشمندان می‌توانند آن را مطالعه کنند. مغزهای آسیب‌دیده بسیاری از این بیماران به تغییرات عمیق در درک ما از مغز سالم و شناخت منجر شده‌اند. در این دوره، شما همچنین درباره:

• لویس ویکتور لوبورنی - در سن 30 سالگی، لوبورنی به‌طور ناگهانی توانایی صحبت کردن خود را از دست داد، بجز یک سیلاب. با وجود این نقص عمیق، به‌نظر می‌رسید که قابلیت‌های ذهنی و جسمی او نسبتاً طبیعی است. بر اساس کار پزشک او، پل بروکا، فرضیه‌ای که بیان می‌کند عملکردهای مختلف در مناطق مختلف مغز قرار دارند، به‌طور جدی‌تری مورد توجه قرار گرفت.
• فیناس گیج. گیج در پی یک آسیب فاجعه‌بار که یک تکه فلز به سرش در اثر انفجار زد، دچاره آسیب شد، که از طریق لوب پیشانی چپ مغز او عبور کرد و از بالای سرش خارج شد. به طرز شگفت‌انگیزی، گیج زنده ماند، اما با آسیب دائمی مغزی باقی ماند. از این مورد عموماً بحث‌ شده، دانشمندان شروع به پیشنهاد کردند که لوب‌های پیشانی نقش عمده‌ای در شخصیت ایفا می‌کنند که این امر از آن زمان تأیید شده است.
• «اس.ام.» اس - ام زنی است که به دلیل اختلال ژنتیکی بسیار نادری که منجر به تخریب آمیگدال مغز او شد، به‌طور کلی بی‌توجه است. او همچنین نمی‌توانست ترس را در دیگران شناسایی کند، حتی اگر سایر عملکردهای شناختی او خوب بود. دانشمندانی که با او کار کردند توانستند اطلاعات بسیار بیشتری در مورد اساس عصبی احساسات نسبت به آنچه در آن زمان شناخته شده بود، بیاموزند، از جمله این واقعیت که مغز دارای مدارهای تخصصی برای ترس و مسیرهای مختلف ترس است.

در حین گذر از این دوره جذاب، شما به بسیاری از سؤالات در مورد حافظه‌تان، توسعه نوزادتان، بینایی، توهمات، هوش مصنوعی و غیره پاسخ خواهید داد. اما برخی سؤالات همچنان باقی خواهند ماند: مکانیزم‌های زیرساختی آگاهی چیستند؟ آیا هوش مصنوعی می‌تواند آگاهی تولید کند؟ و اگر این امکان‌پذیر است، این برای ما چه معنایی دارد؟

اینکه هنوز به تمام سؤالات پاسخ نداده‌ایم اشکالی ندارد. بعد از همه، علوم شناختی در تلاش هستند تا چیزی کمتر از پیچیده‌ترین ساختاری که می‌شناسیم را درک و مدل‌سازی کنند.