الخروج من الظلام: دماغ يتعلم الرؤية مجدداً وكومبيوتر لفن الإبصار

تتيح حالات نادرة من استعادة البصر بعد سنوات طويلة من العمى، فرصة شبه وحيدة لمعالجة قضايا أساسية كثيرة متعلقة بوظائف الدماغ. فبعد أن يكون الدماغ غير معتاد على تلقي إشارات بصرية، يصبح فجأة بحاجة لتعلم كيف يترجم هذا الدفق الجديد من المعلومات وفهمه. ولا يعرف العلماء الكثير حول الكيفية التي يعلم فيها الدماغ نفسه كيفية التعامل مع هذه المهمات المعقدة وغير المألوفة. وتسعى دراسة جديدة يقودها علماء الأعصاب في «معهد ماساتشوستس للتقنية» لحل هذه المسألة، ولو جزئياً. وتنطلق من اعتبار المعلومات أشياء حساسة وديناميكية ومتحركة.
عندما ينتهي العمى
في الولايات المتحدة، كما في معظم الدول المتقدمة، يعالج الأطفال المصابون بعمى قابل للعلاج، خلال الأسابيع الأولى بعد ولادتهم. لكن في الدول النامية مثل الهند، لا يُعالج عدد كبير من الأطفال الذين يولدون مصابين بعمى قابل للعلاج، بسبب الحاجة إلى موارد مالية أو طبية. ويواجه هؤلاء الأطفال أخطاراً أكبر من الوفاة المبكرة والأمية والتعطل. وفي مثل هذه الحالات، يتردد الأطباء في معالجة المرضى الأكبر سناً، لأن من المعروف أن الدماغ يصير غير قادر على تعلم البصر بعد سن الخامسة أو السادسة.
وفي السنوات الخمس الفائتة، حاول البروفسور باوان سينها، المتخصص في علوم الدماغ والذاكرة في «معهد ماساتشوستس للتقنية»، من خلال مؤسسته الإنسانية المعروفة ب«مشروع براكاش» (وهي كلمة سنسكريتية تعني «الضوء»)، معالجة هذه الحالات ودراستها. وسعى «مشروع براكاش» إلى إعطاء المكفوفين القدرة على البصر، إضافة إلى تناول مسائل أساسية في علم الأعصاب.
وصدرت النتائج التي توصل إليها فريق سينها، في إصدار شهر تشرين الثاني (نوفمبر) الجاري من «مجلة علم النفس» Journal of Psychological Science. وتضمنت معلومات حول الآلية التي يتعلم بها الدماغ دمج مكونات العالم البصري بعضها ببعض.
ومال الفريق للقول بفكرة مفادها أن من المستطاع معالجة العمى لدى الأطفال الكبار والراشدين. وقدمت نظرة غير تقليدية حول نمذجة نظام الرؤية لدى الإنسان، وتعيين الاضطرابات البصرية، إضافة الى وضعها مجموعة إجراءات لإعادة تأهيل الدماغ بصرياً. ورأى البعض أن تلك النتائج تصلح أساساً لصنع كومبيوتر قادر على الرؤية.
ويأتي هذا العمل ضمن دراسة واسعة انطلقت في العام 2007. وحينها، ظهر سينها مع أحد تلامذته من الخريجين، يدعى يوري أوستروفسكي، الى جانب امرأة استعادت القدرة على البصر في سن الثانية عشرة، ثم استعادت قدراتها الطبيعية بصرياً. وتتحدى هذه النتائج ما يُعرَف ب «السن الحساسة» لاستعادة حاسة البصر. وصبت الدراسة في مسار يرفض النظريات التقليدية التي ترى أن الدماغ يتوقف عن التجدد بداية من سن المراهقة، وأن الأعصاب التي تتلف لا تستعاد. فقد بينت دراسات أخرى أن الدماغ قادر على تجديد وظائفه، بل حتى تعويض ما يفقده من أعصاب.
وإذ أخضع هذان الباحثان هذه المرأة لاختبارات بعد مرور عشرين سنة على استعادة بصرها، لم يتمكنا من دراسة كيف تعلم دماغها استعادة القدرة على التعامل مع المعلومات البصرية التي تصل إليه، و «ترجمتها». ولذا، ركز العمل الذي أنجزه سينها لاحقاً ونشرته «مجلة علم النفس»، على 3 مراهقين وراشدين في سن الشباب في الهند. وجرت متابعهم منذ بداية العلاج حتى مرور أشهر على بدئه. وفي تصريح الى وسائل الإعلام، قال سينها: «الشفاء ممكن... وهذه العملية تتيح الفرصة لمعرفة الطريقة التي حصل فيها الشفاء».
ووجد سينها وزملاؤه، عقب إجراء فحوصات للمرضى بعد مرور بضعة أسابيع على استعادتهم حاسة البصر، أنهم استعادوا القدرة على تمييز الأشياء عن خلفياتها، وتحديد الأشياء المتداخلة، وحتى تفكيك الأشكال التي تكون الأشياء. وبطبيعة الحال، تحسن وضعهم. وأصبحوا قادرين على اكتشاف أشياء العالم الذي يعيشون فيه.
وقال أوستروفسكي، المسؤول عن كتابة البحث الجديد: «يستطيع دماغنا أن يحل المشكلة بطريقة معينة، ونحن نريد أن نعرف كيف يقوم بذلك أو كيف يتعلم القيام بذلك».
الكومبيوتر المُبصِر
عاني أحد المرضى، معروف ب «أس كاي» (29 سنة)، حالاً نادرة تتمثل في غياب عدسة العين لأسباب خلقية secondary congenital aphakia. وعولِجَ بالعدسات التصحيحية في العام 2004. وبعد انتهاء العلاج، شارك «أس كاي» في سلسلة من الاختبارات التي تقيس قدرته على التعرف إلى أشكال وأشياء بسيطة.
واستطاع تحديد بعض الأشكال (المثلث والمربع، إلخ) عندما كانت موضوعة الواحدة بجانب الأخرى، وليس عندما كانت متداخلة بعضها ببعض. وبدا دماغه وكأنه غير قادر على تمييز حدود الشكل كله، بل تصرف وكأنه يظن أن كل جزء من الشكل هو وحدة بحد ذاتها. ولاحظ سينها أنه بالنسبة الى «أس كاي» وأمثاله من المرضى: «يبدو العالم وكأنه مقسم إلى قطع متناثرة».
في المقابل، استطاع «أس كاي» التعرف إلى أشكال مثل المثلث أو المربع بسهولة أكبر، إذا كانا متحركين. وأوردت الدراسة أنه عندما تتحرك الأشياء، تتحسن قدرة المرضى على الملاحظة من صفر إلى 75 في المئة. وإضافة إلى ذلك، تؤثر حركة الأشياء كثيراً في قدرة المرضى على التعرف إلى صورة هذه الأشياء.
وخلال اختبارات المتابعة التي استمرت على مدى 18 شهراً بعد انتهاء العلاج، تحسن أداء المرضى في رؤية الأشياء الثابتة وصار شبه طبيعي.
وفُسرت هذه النتائج بأنها تعني أن أنماط الحركة من أهم الخصائص التي تساعد في تحديد الأشياء. وبحسب قول سينها، فإن الدماغ مبرمج لاستخدام التشابه في الحركة من أجل التعرف الى الأشياء ومكوناتها. ومال فريق البحث للاعتقاد بأن أهمية الحركة قد تكون أكبر من ذلك، بمعنى أنها قد تعمل على تطوير تعلم القواعد والاستدلال، اللتين يستعملهما الدماغ في التعرف إلى الصور الثابتة. وهذه الفكرة بسيطة، لكن يصعب التثبت منها. فانطلاقاً من القدرة الأولية على جمع الأشياء المتحركة ضمن صورة الشيء الواحد، يبدأ الدماغ بملاحظة أن الديناميكيات المتشابهة مرتبطة بما يشابهها لجهة اللون والاتجاه. ولاحقاً، يستند الدماغ إلى هذه الميزات للتعرف الى الشيء، حتى في غياب الحركة.
وإضافة إلى فهم طرق عمل النظام البصري لدى الإنسان، يمكن لهذه النتائج أن تساعد الباحثين في صنع رجال آليين (روبوت) لهم القدرة على اكتشاف الأشياء في محيطهم بطريقة أوتوماتيكية.
ولخص أوستروفسكي توقعاته عن آثار الدراسة قائلاً: «إن استطعنا معرفة الطريقة التي يتعلم الدماغ فيها أن يرى، يمكننا أن نفهم بطريقة أفضل كيف نصنع كومبيوتراً قادراً على الرؤية».