ریاضیات توضیح می‌دهد که چگونه مغز صداها را درک می‌کند.

مغز به عنوان پیچیده‌ترین ساختار زیستی روی کره‌ی زمین شناخته شده است. مهندسین برق و عصب شناسان در دانشگاه مریلند، دانشکده مهندسی، در حال مطالعه بر درک توانایی مغز در تطبیق شبکه‌های عصبی‌اش با شرایط جدید هستند.

آن‌ها از یک تکنیک پردازش سیگنال جدید استفاده کردند، تا برهمکنش اعصاب قسمت قشر قدامی و قشر شنوایی، در هنگام گوش دادن به صداهای مهم را ردیابی کنند، صداهایی از قبیل صداهای همراه با پاداش. این شبکه‌های عصبی مورد بحث، در شنیدن و تصمیم‌گیری دخیل هستند، و برای صداهای غیر مهم یا نویز پس‌زمینه فعال نمی‌شوند.

برای شناسایی و درک این شبکه‌ها، الگوریتم‌های پیشرفته‌ای برای طبقه‌بندی داده‌های پیچیده‌ی بسیار زیاد، طراحی و توسعه داده شده‌اند. این ابزارهای جدید، به صورت رایگان و آنلاین در دسترس بوده، و به کار کردن با انواع زیادی از داده‌های گسترده، کمک زیادی می‌کنند.

توانایی مغز در مرتبط کردن برهمکنش‌هایش به صورت دینامیک و بسیار سریع، نشانه‌ای از کمال و پیچیدگی‌هایش است. این پردازش سیگنال درونی است که به ما کمک می‌کند فعالیت‌ها را کامل کنیم، و به دنیای اطرافمان بپردازیم. نتایج نشان می‌دهند که شبکه‌ی پیچیده‌ی مغز می‌تواند به صورت دینامیک بازسازمان‌دهی شود تا بتواند برای انجام وظایف جدید تطبیق یابد. محققان همچنین کشف کردند که ارتباطات بین اعصاب در قشر شنوایی مغز می‌توانند حتی بدون هیچ محرک خارجی، تغییر کنند.

بهتاش بابادی رهبر این مطالعه می‌گوید: ما امیدواریم درک چگونگی رفتار این شکبه‌ها تحت فعالیت‌های طبیعی، به ما نشان دهد که چگونه ناهنجاری‌های شنوایی ممکن است به تغییرات در دینامیک این شبکه‌ها مرتبط باشند. همکاری منحصر به فرد این‌ها نشان دهنده‌ی ارزش مهندسی اعصاب است، یک ترکیب چند رشته ای، که برای بهبود و پیشرفت درک ما از فعالیت‌های مغزی مناسب است.

منبع: spectrum.ieee.org