مغز "نقشه‌ای" از بوها را در قشر ایجاد می‌کند.

تحقیقات انجام شده توسط دانشمندان انستیتو فناوری ایتالیا (IIT) و دانشگاه هاروارد برای اولین بار مکانیسم‌های مورد استفاده‌ی مغز ما برای تشخیص بویی خاص را توضیح می‌دهد. این مطالعه، که در ژورنال Nature منتشر شده است، از حقایق جدیدی از فرآیندهای مغز درگیر در جریان مداوم اطلاعات حاصل از حواس ما، به ویژه از حس بویایی، پرده‌برداری می‌کند. به لطف این نتیجه، محققان قادر به اندیشیدن در مورد حس بویایی مصنوعی هستند که در آینده به روبات‌ها و سایر دستگاه‌های هوشمند تعمیم داده شوند.

اگر در مورد بینایی یا شنوایی صحبت کنیم، دانشمندان به خوبی بر مکانیسم‌هایی که ما را به سمت تشخیص دو رنگ یا دو نُت سوق می‌دهند، واقف هستند. این دانش به تئوری‌های نسبتاً تایید‌شده تبدیل شده است: ما می‌دانیم كه یک نئون با چه طول موجی باید ساطع شود تا به رنگ قرمز ظاهر گردد و یك كیبورد الکترونیکی چه فرکانسی باید تولید كند تا ما آن را G بشنویم. چنین فرآیندی در مورد بوها رخ نمی‌دهد: ما قادر نیستیم فقط با دیدن ساختار شیمیایی یک مولکول بگوییم که چه بویی می‌دهد.

تاکنون دانشمندان از کدهای مورد استفاده‌ی مغزمان برای بویی خاص اطلاعی نداشتند.

این مطالعه‌ی جدید برای اولین بار به این سؤال پاسخ می‌دهد. تیمی از دانشمندان ایتالیایی و آمریکایی، با هماهنگی باب داتا از دانشکده‌ی پزشکی هاروارد، ترفندهایی را که مغز برای افتراق و یا یکی دانستن مولکول‌های بو، که دارای ساختارهای شیمیایی با میزان مختلف شباهت هستند، از آنها استفاده می‌کند، شناسایی کردند. این تیم شامل دو گروه تحقیقاتی ایتالیایی از مرکز علوم اعصاب و سیستم های شناختی در IIT.

جیولیانو لوریلی توضیح می‌دهد: "ما روش‌های تحلیلِ فاقدِ عمومیت را توسعه داده‌ایم. و دیدیم که نورون‌های حسی در بینی، مولکول‌های بو را دریافت نموده، و آنها را تقریباً شبیه کروماتوگرافی‌ها، دستگاه‌هایی که دقیقاً تفاوت‌های شیمیایی بین مولکول‌ها را توصیف می‌کند، بررسی می‌کنند."

با این حال، این دقت فقط مربوط به اولین "معبر" برای تشخیص بوها، یعنی بینی است. اما وقتی اطلاعات جمع‌آوری و پردازش شده توسط بینی به ساختار مرکزی‌تری در مغز، به نام قشر بویایی، برسد، مساله تغییر می‌کند. در این مرحله، توصیف بوها شروع به "شخصی‌شدن" می‌کند و دیگر تفاوت‌های شیمیایی اهمیتی ندارند.

اینجاست که حافظه وارد عمل می‌شود. شباهت‌های جدیدی که در قشر بویایی مشخص شده است، کمتر در مورد شیمی و بیشتر در باب تجربیات قبلی فرد، می باشد. به عنوان مثال، اگر بویی از یک مولکول اتانول و یک مولکول استات اوکتن -3-ایل استات به مشاممان برسد، قشر بویایی ما به راحتی عطر و بوی نوعی نوشیدنی را بر آن منطبق می‌سازد، البته اگر قبلا از آن نوشیده باشیم.

وی گفت: "ما فهمیدیم که این اتفاق به این دلیل می‌افتد که تجربیات گذشته شیوه‌ای که نورون‌های قشر بویایی اطلاعات شیمیایی دریافت شده از بینی را تبدیل می‌کنند، را تغییر می‌دهد. استنتاج جیولیانو لوریلی این است که - اکنون می‌توانیم بطور‌مشخص فکر کنیم که چگونه می‌توان مغزی مصنوعی ساخت که مشابه خودمان در ربات‌ها عمل‌کند."

در حقیقت، این کشف با تحقق یک سیستم بویایی مصنوعی می‌تواند تأثیر زیادی در زمینه‌ی روباتیک و هوش مصنوعی داشته باشد. این سیستم هوشمند ممکن است بتواند ایمنی یک محیط را ارزیابی کند یا با بو‌کردن سریع مولکول‌های فرار، دقیقاً مانند یک انسان، یک شیء را تشخیص دهد.

منبع: technologynetworks.com