هنگام تماشای فیلم چه اتفاقی در مغز ما می‌افتد؟ | محققان پاسخ می‌دهند

یستا; تجزیه و تحلیل fMRI، که در 6 نوامبر در مجله Cell Press Neuron منتشر شد، نشان می‌دهد که چگونه شبکه‌های مختلف مغز با تماشای کلیپ‌های کوتاه از طیف وسیعی از فیلم‌های مستقل و هالیوودی، از جمله «شبکه اجتماعی»، «Inception»، «تنها در خانه» تحریک می‌شوند. روی من این تیم شبکه‌های مغزی مختلفی را شناسایی کردند که در پردازش صحنه‌هایی با افراد، اشیاء بی‌جان، حرکت و گفتگو نقش دارند. آنها همچنین نشان دادند که چگونه شبکه های اجرایی مختلف در طول صحنه های آسان در مقابل صحنه های دشوار اولویت بندی می شوند.

رضا راجیمهر، نویسنده اول، عصب شناس در موسسه فناوری ماساچوست (MIT) می گوید: کار ما اولین تلاش برای به دست آوردن نمودار شماتیک از مناطق و شبکه های مختلف مغز در شرایط طبیعی است. نواحی مختلف مغز ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند و این ارتباطات شبکه‌های عملکردی مرتبط با نحوه درک محرک‌ها و رفتار ما را تشکیل می‌دهند. “بیشتر مطالعات شبکه های عملکردی مغز بر اسکن fMRI افراد در حالت استراحت تکیه کرده اند، اما بسیاری از مناطق مغز یا قشر مغز در غیاب تحریک خارجی کاملا فعال نیستند.”

در این مطالعه، محققان می‌خواستند بررسی کنند که آیا تماشای فیلم‌ها در طول اسکن fMRI می‌تواند بینشی درباره نحوه واکنش شبکه‌های عملکردی مغز به محرک‌های صوتی و بصری پیچیده ارائه دهد.

راجمهر می‌گوید: «با fMRI در حالت استراحت، هیچ محرکی وجود ندارد، مردم فقط به درون فکر می‌کنند، بنابراین شما نمی‌دانید چه چیزی این شبکه‌ها را فعال می‌کند. اما با تحریک فیلم می‌توانیم به عقب برگردیم و بفهمیم که چگونه شبکه‌های مغزی مختلف به جنبه‌های مختلف فیلم پاسخ می‌دهند.»

برای نقشه‌برداری از مغز در حین تماشای فیلم، محققان از مجموعه داده‌های fMRI قبلاً جمع‌آوری‌شده از پروژه Human Connectome استفاده کردند که شامل اسکن‌های کل مغز 176 جوان در حال تماشای یک فیلم 60 دقیقه‌ای از طیف وسیعی از سینمای مستقل و هالیوود بود. محققان میانگین فعالیت مغز را در همه شرکت‌کنندگان ارزیابی کردند و از تکنیک‌های یادگیری ماشینی برای شناسایی شبکه‌های مغز، به‌ویژه در قشر مغز استفاده کردند. سپس بررسی کردند که چگونه فعالیت در این شبکه های مختلف با محتوای صحنه به صحنه فیلم که شامل افراد، حیوانات، اشیاء، موسیقی، گفتار و روایت است، مرتبط است.

تجزیه و تحلیل آنها 24 شبکه مغزی مختلف را نشان داد که به جنبه های خاصی از پردازش حسی یا شناختی مرتبط هستند، به عنوان مثال تشخیص چهره یا بدن انسان، حرکت، مکان ها و نشانه ها، تعامل بین انسان و اشیاء بی جان، گفتار، و تعاملات اجتماعی. آنها همچنین رابطه معکوس بین “نواحی کنترل اجرایی” – مناطقی از مغز که افراد را قادر به برنامه ریزی، حل مشکلات و اولویت بندی اطلاعات می کند – و مناطق مغز با عملکردهای خاص تر نشان دادند. زمانی که دنبال کردن محتوای فیلم دشوار یا مبهم بود، فعالیت در نواحی کنترل اجرایی مغز افزایش می‌یابد، اما در صحنه‌های قابل درک‌تر، نواحی مغز با عملکردهای خاص، مانند پردازش زبان، غالب می‌شدند.

راجیهار می‌گوید که مناطق کنترل اجرایی معمولاً در زمانی که بار شناختی بالا است در کارهای دشوار فعال هستند. به نظر می رسد که مناطق زبانی زمانی فعال هستند که صحنه های فیلم به راحتی قابل درک باشد، برای مثال اگر یک مکالمه واضح وجود داشته باشد، اما در شرایطی که صحنه پیچیده شامل زمینه، مفاهیم و ابهام در معنای صحنه است، تلاش شناختی بیشتری مورد نیاز است. و بنابراین مغز به استفاده از نواحی کنترل اجرایی عمومی روی می آورد، محققان می گویند که تحقیقات آینده می تواند تفاوت عملکرد شبکه مغز را بین افراد در سنین مختلف یا در میان افراد مبتلا به این موضوع بررسی کند. اختلالات رشدی یا روانپزشکی: «در مطالعات آینده، می‌توانیم به نقشه‌های فردی نگاه کنیم، که به ما امکان می‌دهد تا نقشه‌های فردی هر موضوع را با مشخصات رفتاری آن موضوع مرتبط کنیم برای مثال، زمینه معنایی و اجتماعی، یا رابطه بین مردم و صحنه پس‌زمینه را هدایت می‌کند.»