كيف تساعد الأفلام على رسم خريطة تفصيلية للدماغ.. العلماء يجيبون

من كان يظن أن مشاهدة الأفلام قد تقود إلى اكتشافات علمية؟.. فقد توصل العلماء إلى أكثر الخرائط الوظيفية تفصيلاً للدماغ باستخدام مسح لنشاط الدماغ بينما يشاهد الأشخاص مقاطع من أفلام هوليوودية ومستقلة.

وقال الباحث رضا راجمهير من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: "عملنا هذا هو المحاولة الأولى لرسم خريطة لمناطق وشبكات الدماغ في ظروف طبيعية".

وتتطلب الوظائف المعقدة في أدمغتنا تفاعلاً بين مناطق بعيدة من الدماغ، وهي شبكة معقدة من الاتصالات تشكل شبكة وظيفية في الدماغ.

تقليدياً، اعتمد العلماء على مسوحات "الفحص بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة"، حيث يُطلب من الأشخاص الاسترخاء في جهاز المسح بدون أي مؤثرات خارجية.

ولكن هذه الطريقة تعطي صورة محدودة، إذ تظهر بعض المناطق النشطة دون معرفة المحفزات المحددة لهذا النشاط. وهنا جاءت فكرة استخدام مقاطع الأفلام.

باستخدام بيانات من مشروع "هيومان كونيكتوم"، قام الفريق بتحليل نشاط الدماغ لأفراد شاهدوا ساعة من مقاطع الأفلام المختلفة، بما في ذلك مشهد من فيلم The Empire Strikes Back، ولقطة مميزة من Home Alone، وتسلسل معقد من فيلم Inception، إلى جانب أفلام وثائقية وأخرى بدون حوار.

أثناء مشاهدة المشاركين للأفلام، جُمعت مسوحات شاملة للدماغ، وقام العلماء بتحليل النشاط في القشرة الدماغية باستخدام تعلم الآلة لتحديد الشبكات الدماغية وتفاعلها مع مختلف عناصر المشاهد، مثل الأشخاص، والكائنات، والموسيقى، والسرد.

وبحسب الدراسة، تمكّن العلماء من تقسيم القشرة الدماغية إلى 24 شبكة وظيفية مختلفة ترتبط بعمليات إدراكية محددة، كالتعرف على الوجوه أو مكونات المشهد. ووجدوا أيضاً أن الدماغ يميل إلى استخدام شبكات أكثر شمولاً عند زيادة التعقيد في المشهد، بينما تنشط المناطق اللغوية عند وجود محادثة واضحة.

يشرح راجمهير: "عندما يكون المشهد بسيطاً ومفهوماً، تكون المناطق اللغوية نشطة. ولكن، في حال تضمن المشهد سياقاً معقداً ومعاني متعددة، يتطلب الدماغ جهداً معرفياً أكبر، فينتقل إلى شبكات التحكم التنفيذي العامة."

ويؤكد الباحثون أن تقسيم القشرة الدماغية يساعد في فهم كيفية عمل الدماغ وكيف تؤثر الإصابات والاضطرابات النفسية والتطورية على هذه الشبكات. وتستعد الأبحاث المستقبلية لدراسة النشاط الدماغي على مستوى الأفراد، مما سيمكن العلماء من إجراء مقارنات بين الأعمار أو حالات نفسية مختلفة.

يعمل الفريق حالياً على تحليل أعمق لتحديد كيف تؤثر تفاصيل كل مشهد على هذه الشبكات، مثل السياق الاجتماعي والعلاقات بين الأشخاص والمشهد الخلفي.