مقالاتي درباره فعاليت‌هاي او در روزنامه‌ها و مجلاتي چون نيويورك تايمز، وال‌استريت ژورنال، نيوزويك، يواس‌اي تودي، تايم، ديلي‌تلگراف، ساينتيفيك آمريكن، مجله ديسكاور، لايو ساينس و شبكه‌هاي مختلف تلويزيوني منتشر شده است. كتاب جديد او به نام انقلاب ديد با تحسين گسترده‌اي در مجامع علمي روبه‌رو شده است و تحقيقات وسيع و گسترده او توجه بسياري را به خود جلب كرده است. گفتگو با او درباره برخي از جنبه‌هاي تحقيقاتش، يكي از هيجان‌انگيزترين گفتگو‌هايي بود كه تاكنون انجام داده‌ام.

علوم‌شناختي عنوان رشته جديدي در دانش است كه اين روزها درباره آن خبرهاي زيادي مي‌شنويم. موضوع مورد بحث اين علوم چيست؟

علوم‌شناختي را عمدتا به عنوان محل تقاطع، روش‌ها و علوم مختلفي چون روان‌شناسي،‌ علوم اعصاب، ‌زبان‌شناسي، ‌فلسفه و علوم كامپيوتري تعريف مي‌كنند،‌ اما واقعيت اين است كه شما به دشواري مي‌توانيد اين علم را تعريف كنيد. در اين علم از شاخه‌هايي كه اشاره شد استفاده مي‌شود اما در نهايت مي‌توانيم بگوييم در اين رشته ما علاقه‌مند به مطالعه و درك اصول زيرساختي تفكر،‌ ديدن و ديگر توانايي‌هاي پيچيده مغزي هستيم.

مغز ما شايد يكي از پيچيده‌ترين ساختارهاي موجود در طبيعت باشد. ما همه چيز را در عالم از طريق مغزمان مي‌شناسيم اما چقدر از ماهيت خود مغز و نحوه عملكرد آن اطلاع داريم؟

چيز زيادي نمي‌دانيم و مي‌توان گفت اطلاعات ما از مغز بسيار اندك است، اما اين موضوع نبايد نااميدمان كند. راه‌هاي بسياري وجود دارد تا شناخت خود را افزايش دهيم. يكي از اين راه‌ها كه من اغلب بر آن تمركز و مطالعه مي‌كنم مربوط به قدرت‌ها و عملكردهاي مغز است. فرض كنيد موجودي فضايي به زمين مي‌آمد و با يك ماشين‌حساب يا منگنه مواجه مي‌شد، اگر اين بيگانه فضايي نمي‌دانست ماشين‌حساب براي انجام اعمال رياضياتي و منگنه براي چسباندن كاغذها به يكديگر است، آيا مي‌توانست آنها را درك كند؟ ممكن بود او اين دستگاه‌ها را از هم باز كند،‌ فهرستي از قطعات آن تهيه كند يا عملكرد آنها را براي مدتي بي‌انتها به تماشا بنشيند، اما تا زماني كه به عملكرد اين دستگاه‌ها پي نمي‌برد، مطمئن باشيد كه نمي‌توانست درك درستي از ماشين‌حساب يا منگنه پيدا كند.

وضعيت ما نيز در مقابل عملكرد مغزمان مانند همين بيگانه‌هاست. ما موفقيت‌هاي چشمگيري بر اساس بررسي بخش‌هاي مختلف مغز و تماشاي عملكرد آن به دست آورده‌ايم. اما مساله اينجاست كه بيشتر كارهايي كه مغز ما مي‌تواند انجام دهد و به عبارت ديگر اغلب قابليت‌هايي كه مغز ما توانايي انجام آن را دارد، براي ما نشناخته مانده است. ما زماني در موقعيت مناسب براي درك اين موجود حساس قرار مي‌گيريم كه ايده مناسبي درباره روش‌ها و عملكردهايي كه اين موجود براي انجام كارهايش انتخاب مي‌كند داشته باشيم. براي رسيدن به اين منظور، ما بايد حيواني انسان را در ساختار زيستي بزرگ‌تري مورد بررسي قرار دهيم، در نتيجه ما نه‌تنها بايد مغز را مورد توجه و مطالعه قرار دهيم بلكه پيچيدگي محيطي كه اين مغز در آن تحول پيدا كرده است و اين‌ را كه چگونه مغز (و بدن) ‌اغلب اوقات خود را مانند دستكشي كه در يك دست فرو مي‌رود، با محيط منطبق مي‌كند مورد توجه قرار دهيم.

براي مثال، تحقيقات خود من اغلب اوقات بر اين موضوع تمركز دارد كه نشان دهد ما توانايي‌هايي داريم كه كسي تاكنون به آن توجه نكرده است. مطمئن باشيد اگر من قدرت‌هاي جديدي را كشف مي‌كنم، به آن معني است كه بايد انتظار وجود هزاران مورد ديگر را نيز داشته باشيم.

پس به همين دليل است كه مجله ساينتيفيك آمريكن در توصيف كارهاي شما نوشته: «اگرچه بسياري از دانشمندان عصب‌شناس در تلاشند تا به رازهاي چگونگي عملكرد مغز دست يابند،‌ مارك چنگيزي تلاش خود را بر توصيف چرايي عملكرد مغز به شيوه فعلي آن متمركز كرده است.»

شايد به عبارت ديگر بتوان گفت من سعي مي‌كنم از مهندسي معكوس درباره مغز استفاده كنم. اين راهي است كه افراد تكامل‌گرايي چون من در تلاشند تا با كمك آن اصولي را استخراج و درك كنند كه بر طراحي مغز ما حاكم بوده‌اند.

زماني كه درباره كارهاي شما مطالعه مي‌كردم، با حوزه وسيعي از آزمايش‌ها و نظريات هيجان‌انگيز مواجه شدم كه از بررسي سيستم نوشتار تا خطاهاي بينايي را در بر مي‌گرفت، همچنين شباهت ميان عملكرد مغز و سيستم نقل و انتقال در شهرهاي بزرگ. هدف اصلي شما از تحقيقات گسترده در اين حوزه‌هاي به ظاهر متفاوت چيست؟

تحقيق روي سيستم‌هاي نگارشي به دنبال اين موضوع است كه چرا مغز ما با وجود آن كه فاقد بخش مشخصي براي مطالعه است، داراي توانايي خواندن است. آيا علايم و حروفي كه در سيستم‌هاي نگارشي ما به كار مي‌رود، به مرور زمان دچار نوعي تحول فرهنگي شده‌اند تا به شكلي درآيند كه بخش تصويري مغز ما توانايي پردازش آنها را داشته باشد؟ و توانايي خوب مغز در پردازش اين واژه‌ها چيست؟ شايد جواب اين سوال به شكل‌هايي كه در طبيعت وجود دارند مربوط باشد. آيا اين‌كه چون حروف شبيه به ساختارهاي طبيعت به نظر مي‌رسند، توضيح توانايي بالاي مغز ما براي خواندن آنهاست؟ اين چيزي است كه من پيدا كردم: ساختار توده اشكالي كه در طبيعت يافت مي‌شوند، با آنچه در نوشته‌هاي انسان وجود دارد يكسان است. بحث مطالعه ميان مغز و سيستم بزرگراه‌ها، از نتايج يكي ديگر از مطالعاتم است كه سعي در توضيح اين مساله داشت كه چرا مغزها به شكلي كه در طبيعت وجود دارند از موش گرفته تا يك نهنگ تغيير پيدا كرده‌اند. تحقيقات من نشان داد، بسياري از تغييرات آناتوميك مغز را كه با رشد ابعاد مغز اتفاق مي‌افتد (و موارد آن هم بسيار زياد است)، مي‌توان با تلاش مغز براي حفظ سطح ثابتي از مجموع ارتباطات داخلي مغز توضيح داد. همين مساله باعث شد تا ناگهان به اين نكته توجه كنم كه شهرها نيز تشابه عمده‌اي با كورتكس مغز ما دارند: شهرها بر سطح زمين قرار گرفته‌اند و كورتكس نيز يك صفحه است كه مي‌توان آن را مسطح كرد. بزرگراه‌ها در اين سيستم نقشي مشابه نرون‌هاي تابشي لايه سفيد در كورتكس)White matter Progection( بر عهده دارند و آزادراه‌ها نقشي مشابه سيناپس‌ها را ايفا مي‌كنند. با دركي كه من از مقياس اندازه‌هاي مغز در دست داشتم، برايم اين سوال پيش آمد كه آيا مي‌توان اين مقياس را براي سيستم بزرگراهي شهرها بررسي كرد و تشابهي ميان آن و مغز از نظر تابع اندازه يافت و در كمال تعجب ديدم تشابهات عميقي در ميان اين دو از نظر قوانين تشابه وجود دارد.

يكي ديگر از مطالعات عمده من در مورد ديد رنگي است. در اين تحقيقات بود كه نشان دادم نوع درك و ديد رنگي ما به طور قابل‌توجهي، نزديك به مرحله تشخيص تغييرات ميزان اكسيژن در خون در زير پوست است و به اين ترتيب بود كه مداركي ارائه كردم كه ديد رنگي ما براي ديدن احساسات و ديگر سيگنال‌هاي اجتماعي ‌ جنسي در صورت ديگران است.

اما اين سوال مطرح مي‌شود كه آيا چيزي هست كه اين تحقيقات پراكنده را به هم متصل كند؟

هم بله و هم نه. بله از اين نظر كه گرايش من بر اصول طراحي است مانند اصول مهندسي پايه‌اي كه به توضيح علت اين مساله مي‌پردازد كه چرا مغز اولين عضوي است كه تكامل پيدا كرده است. همچنين من از اسلوب مشابهي در تحقيقاتم استفاده مي‌كنم، با اين هدف كه به نظريه‌هاي همسان و وسيعي برسم. مثلا اين روش‌ها بشدت سختگيرانه هستند. بايد قابليت آزمون داشته باشند و در نهايت اين‌كه خودم بتوانم آنها را مورد آزمون قرار دهم (و اين خلاف بسياري از روش‌هاي رايج در تحقيقاتي است كه در ژورنال‌هاي فيزيكي چاپ مي‌شوند و نظريات زيست‌شناسي را بدون داده‌هاي علمي منتشر مي‌كنند)‌.

اما از سوي ديگر نه. به اين دليل كه از آنجا كه من برنامه توسعه‌يابنده‌اي براي تحقيقاتم نساخته‌ام، هميشه سعي مي‌كنم خودم را از مسائل تحقيقات قبلي‌ام و همچنين مجامع تحقيقاتي دور نگاه دارم، به همين دليل از نظر رواني هميشه براي سُر خوردن به سوي ايده‌هاي جديد آمادگي دارم. اگرچه شايد چنين روشي را بسياري چنان خردمندانه ندانند، اما با شرمندگي بايد بگويم كه من اين روش را تحسين مي‌كنم.

يكي از هيجان‌انگيزترين مطالعات شما (البته براي مردم عادي) تحقيقات‌تان درباره توانايي مغز در ديدن آينده (براي بازه زماني يك‌دهم ثانيه است.) آيا ما واقعا آينده را مي‌بينيم؟

خب، راستش شما نمي‌توانيد واقعا آينده را ببينيد. نكته اينجاست كه مغز شما بايد توانايي آن را داشته باشد تا زماني معادل يك‌دهم ثانيه جلوتر را پيش‌بيني كند‌ و بر مبناي آن ادراك و مشاهده خود را بسازد. از آنجا كه در مدت زماني كه اين اتفاق بر مبناي آن پيش‌بيني مي‌افتد، يك‌دهم ثانيه سپري شده است، به همين دليل اين آينده پيش‌بيني شده به حال تبديل مي‌شود. اين به اين معني است كه در تمام مدتي كه مي‌خواهيم دنيا را آن طور كه در آن زمان هست درك كنيم درك زمان حال مغز ما نيازمند آن است كه براي اين كار آينده نزديك را پيش‌بيني كند. من مي‌خواستم نشان دهم چقدر اين مساله و ايده ساده قدرتمند است و مي‌تواند تمام حقه‌ها و شعبده‌ها را بر اين مبنا توضيح دهد؛ در اين اتفاقات، مغز ما در پيش‌بيني آينده به خطا مي‌رود و به همين دليل ما با حالتي غيرمنتظره روبه‌رو مي‌شويم.

ما جهان اطراف خود را به واسطه مغزمان مي‌شناسيم. به عبارت ديگر، هيچ چيزي آن بيرون نيست مگر آن كه از طريق درگاه مغزي خود آن را درك كرده باشيم. از طرف ديگر، مي‌دانيم كه مغز ما در مواردي (مانند خطاهاي باصره) دچار اشتباه مي‌شود. آيا اين امكان وجود دارد برخي از وجوه جهاني كه مي‌شناسيم نتيجه اين چنين اشتباهاتي باشند؟ منظورم اين است چگونه مي‌توانيم از واقعيت صحبت كنيم اگر مغز ما واقعيت را تعريف مي‌كند؟

مغز ما طراحي شده است تا آگاهي را توليد كند كه بتواند به ما براي بقا كمك كند. به هر حال اين آگاهي در عمل، تصوير عيني‌تري از جهان واقعي را براي ما به وجود آورده است. در مقابل، مغز ما مي‌تواند ادراكاتي به ما ارائه دهد كه به قول معروف «تخيلات سودمند» ناميده مي‌شوند. با وجود اين، خيلي به ندرت پيش مي‌آيد كه كارآمدترين ادراكاتي كه داريم هماني باشد كه دنيا را به طور دقيق تصوير مي‌كند. همان طور كه دروغگويان به خوبي مي‌دانند، كارهاي زيادي بايد انجام داد تا يك رشته از دروغ‌ها را طوري كنار هم قرار داد تا موجب تضاد نشود. اغلب اوقات بهترين راه براي اين كه دنيا را پيش‌بيني كنيم و در عين حال خودمان را نابود نكنيم، اين است كه آن را همان گونه كه هست ببينيم. بسياري از آنچه كه تجربه مي‌كنيم، تجربه‌هايي حقيقي است؛ اما نه همه آنها، براي مثال، همان طور كه من در كتاب انقلاب ديد بحث كردم، رنگ‌ها (رنگ‌ها در واقعيت به اين شكل وجود ندارند) ديد دوگانه (ما تصويري يگانه را از چشم‌اندازي مي‌بينيم كه چشم‌مان آنجا نيست) و خطاها يا جادوهاي بصري (ما تخمين‌ها را مي‌بينيم) همه و همه جزو تخيلات سودمندي هستند كه در عمل وجود دارند.

تحقيق جديد شما همان طور كه پيشتر اشاره كرديد به تشابه مغز و سيستم بزرگراه شهرها مي‌پردازد. كمي بيشتر درباره آن توضيح مي‌دهيد؟

ايده اين است كه در هر مورد فشارها و مضيقه‌هاي منتخبي باعث شكل دادن به يك سازمان مي‌شوند براي مغز اين انتخاب طبيعي بوده است. در مورد شهرها اما فشارهاي انتخابي در اغلب مواقع بر اثر بسياري از فشارهاي سياسي و اقتصادي حاصل مي‌شود كه در نهايت باعث مي‌شود شهرها كم‌كم به سيستم‌هاي بزرگراهي عملگرانه‌تر و موثرتري مجهز شوند و اين سيستم‌ها خود را توسعه دهند.

بگذاريد به يك سوال خيلي مهم بپردازم. چيزي كه شايد براي بسياري از مردم و دانشمندان هدفي ويژه تلقي شود. آيا امكان دارد روزي فرا برسد كه بتوانيم نقشه عملكرد مغز را رسم كنيم و درك كاملي از نحوه كاركرد آن به دست آوريم؟ و اگر جوابتان مثبت است، چقدر تا رسيدن به اين نقطه زمان نياز داريم و مشكلاتمان در اين راه كدام‌ها هستند؟

بله. بايد بگويم در حالت خوشبينانه تا اين مرحله صدها هزار سال زمان نياز داريم. از اين بدبيني متاسفم. من برخي از دشواري‌ها را در بالا مورد اشاره قرار دادم. راه ديگري براي اين كه اين موضوع را در چارچوب خود بررسي كنيم، اين است كه به موجودي به نام كائنورشدبيتيس الگانس‌)Caenorhabditis elegans( كه يكي از ساده‌ترين موجودات زنده داراي شبكه عصبي است نگاه كنيم. اين كرم كوچك تنها 302 نورون و در حدود يك هزار ارتباط ميان آنها دارد و ما هم نظارت كاملي بر همه مراحل زندگي آن داريم. اين موجود اگر ساده‌ترين ارگانيسم در كل جهان نباشد، ساده‌ترين آنها روي زمين است، اما ما هنوز تا درك عملكرد سيستم نروني و عصبي آن راه درازي در پيش داريم و هنوز تا فهم اين كه چگونه اين سيستم عصبي مجموعه پيچيده‌اي از عملكردها را از خود بروز مي‌دهد بسيار دور هستيم (شايد به اين دليل همان طور كه گفتم، ما به درستي عملكرد آنها را نمي‌شناسيم.) نورون‌هاي مغز ما يك خورده بيشتر از اين موجود است( !حدود 100 ميليارد نورون در مغز انسان وجود دارد) و مغز پيچيده‌ترين ماشيني است كه تاكنون در عالم شناخته‌ايم و همين دشواري راه طولاني پيش رو را نشان مي‌دهد.

بياييد فرض كنيم كه چنين كاري پس از صدها هزار سال انجام شود. در اين صورت به نظر مي‌رسد همه چيز در جهان تغيير كند. ما خواهيم توانست مغزها را برنامه‌ريزي كنيم و خيلي كارهاي ديگر. مي‌توانيد درباره اثر چنين نقشه فرضي نظرتان را بگوييد؟

در مورد برنامه‌نويسي مغز، راستش من درباره اين موضوع مدتي فكر كرده‌ام. من به اين انديشيده‌ام كه آيا ممكن خواهد بود تصاويري را ايجاد كنيم كه سيستم عصبي ما را براي انجام محاسبات تحريك كند؟ سيستم بصري ما نقش يك سخت‌افزار را ايفا مي‌كند و تصوير نقش نرم‌افزارها را و خروجي اين سخت‌افزار، زماني كه نرم‌افزار ويژه‌اي در آن اجرا شود ادراك ما خواهد بود. چرا نتوانيم مغز تصويري خود را به كار بگيريم و از آن براي انجام محاسبات پيچيده بهره ببريم؟ در عين اين كه مغز اين كار را مي‌كند، ما هيچ احساسي از اين كه كار ويژه‌اي انجام مي‌دهيم نخواهيم داشت. چراكه اين كار ناخودآگاه صورت مي‌گيرد. به همين دليل طبقه‌اي از محرك‌ها را ايجاد كرده‌ايم كه به مدارهاي بصري معروفند تا اين كار را انجام دهند. اگرچه هنوز به نقطه قابل توجهي نرسيده‌ايم.

و آخرين سوال اين كه گام بعدي شما در زمينه مطالعاتتان چيست؟

در 2 سال گذشته، من در مورد منشا زبان و موسيقي كار كرده‌ام؛ همانند كاري كه در مورد حروف انجام داده‌ام. من فكر مي‌كنم كه اصوات كلام ما و اصوات موسيقي از نظر فرهنگي به گونه‌اي تحول پيدا كرده‌اند كه با طبيعت هم آهنگ شوند. درباره اين موضوع مسائل زيادي مطرح است كه موضع كتاب سوم من خواهد بود و اميدوارم تا پايان سال آن را تمام كنم. عنوان آن احتمالا «افسار: يا چگونه موسيقي و زبان همانند طبيعت شكل گرفت و ميمون را به انسان تبديل كرد» خواهد بود.

انقلا‌ب ديد

نام كتاب جديد مارك چنگيزي كه بسيار تحسين شده است، «انقلاب ديد» و درباره ديد است.

اين كتاب درباره 4 قدرت ديد است، ديد رنگي براي درك احساسات و نه براي ديدن نتيجه آن، آنچنان كه مورد استدلال قرار مي‌گيرد. چشم‌هاي پيش رو، براي ديدن بهتر در محيط‌هاي آشفته مانند جنگل‌هاي در هم تنيده شده تحول يافته و نه آنچنان كه گفته مي‌شود براي ديدن تصاوير استرويي 3بعدي. جادوها و خطاهايي كه حاصل تلاش شكست خورده مغز براي ديدن آينده هستند... و براي درك شرايط حال رخ مي‌دهد و تحول شكل حروف در زبان‌هاي مختلف، به طوري كه طبيعي به نظر برسند و محيط‌هاي عاميانه طبيعي باستاني را در درون مغز به مكانيسمي توانا در خواندن تبديل كنند.

مغز ما چگونه فريب مي‌خورد؟

براي سال‌ها، همه ما از حقه‌هاي تصويري يا خطاهاي باصره به عنوان يك سرگرمي لذت برده‌ايم. اكنون شما از اين خطاها به عنوان راهي براي درك چگونگي عملكرد مغز ما استفاده كرده‌ايد. من هميشه گمان مي‌كردم اين خطاها ناشي از اشتباهاتي است كه مغز ما در درك درست موقعيت از خود نشان مي‌دهد. اجازه بدهيد براي توضيح اين مساله به يك مورد خاص بپردازم. خطاي باصره معروف هرينگ را كه شكل آن در اين صفحه نشان داده شده است، در نظر بگيريد. در اينجا 2 خط موازي داريم كه به نظر خميده مي‌آيند. نمونه‌هاي خطوط شعاعي را كه از مركز به بيرون رسم شده‌اند و باعث ايجاد اين خطا شده‌اند، به طور گسترده‌اي مي‌توان در زندگي واقعي مشاهده كرد. بويژه زماني كه شما در حال حركت به سوي جلو هستيد، اين حالت اتفاق مي‌افتد. در اين هنگام اشيايي كه در اطراف شما وجود دارند از مركز ميدان ديد شما به سمت بيرون حركت مي‌كنند و اين اشيا به شكلي محو در شبكيه چشم شما ثبت مي‌شوند. چراكه شبكيه شما چيزي شبيه به يك دوربين عكاسي خيلي سريع نيست. زماني كه شما به اين خطاي تصويري نگاه مي‌كنيد، مغز شما به خود مي‌گويد: «معمولا من وقتي اين خط‌هاي محو را كه از مركز ميدان ديد به بيرون امتداد يافته‌اند مي‌بينم كه در حال حركت به سوي جلو و به سمت مركز ميدان ديدم هستند.» البته منظور من اين نيست كه واقعا مغز شما چنين جمله‌اي را مي‌گويد. منظورم فقط اين است كه مغز به گونه‌اي تحول پيدا كردهكه مكانيسمي داشته باشد تا موقعيت خود را در مواجهه با رديفي از اشيا محو به اين شكل مشخص كند.

حالا مغز ما يك حدس خوب درباره وضعيتي كه با آن مواجه شده، دارد. به خاطر داشته باشيد يك‌دهم ثانيه طول مي‌كشد تا اين ادراك از شبيه‌سازي شبكيه‌اي ساخته شود. مغز ما مي‌خواهد از اين 2 خط موازي پيش‌بيني ارائه دهد. البته نه براي لحظه‌اي كه تصوير آنها بر شبكيه افتاده بلكه براي يك‌دهم ثانيه بعدتر، زماني كه ناظر به سمت جلو و به سوي مركز ميدان ديد حركت خود را انجام داده است.

به 2 ستوني كه 2 طرف يك در قرار دارند فكر كنيد. ببينيد چگونه شكل آنها هنگامي كه در حال حركت به سمت آنها هستيد تغيير مي‌كند. زماني كه از آنها دور هستيد، آنها به شكل 2 ستون موازي در ميدان ديد شما به نظر مي‌آيند، اما زماني كه به آنها نزديك مي‌شويد تا از ميانشان بگذريد، آنها به سمت بيرون ميدان ديد شما حركت مي‌كنند، اما اين كار در مقياس چشمان ما بسيار سريع اتفاق مي‌افتد. شما آنها را اين گونه مي‌بينيد، چون اين حالتي است كه بايد در لحظه بعدي، اگر شما به حركت به سمت آنها ادامه مي‌داديد، آنها را اين گونه مي‌ديديد. در اين لحظه مغز شما فريب مي‌خورد و آنها را خميده نشان مي‌دهد. البته در اين موارد ما به ذهنمان حقه زده‌ايم و به همين دليل خطاي باصره اتفاق مي‌افتد، اما در دنياي واقعي چنين حالتي براي خط‌هاي شعاعي، زماني رخ مي‌دهد كه مثل حالتي كه توضيح دادم، واقعا در حال حركت به سوي مركز ميدان ديد باشيد.

پوريا ناظمي