فرارو- پژوهشگران به‌تازگی متوجه شده‌اند که به‌نظر می‌رسد جریان یکپارچه هوشیاری تنها نتیجه نوسانات سریع و نامشهود نورون‌ها در لایه‌های مختلف اطلاعاتی به‌طور همزمان باشد.

به نقل از فرارو و ساینس الرت، تا چه اندازه از وجودتان در لحظه حال یقین دارید؟ شاید جواب این سوال کمتر از چیزی باشد که به‌طور غریزی در نظر دارید. در حال حاضر که تمرکز خود را بر روی صفحه نمایش شما گذاشته‌اید و این متون را به‌دقت مطالعه می‌کنید، ممکن است سیستم عصبی و قشر بینایی شما به‌طور همزمان در حال نوسان میان آنچه که در حال توجه به آن هستید و حجم وسیعی از اطلاعات بصری دیگری باشد که هرگز به آگاهی هوشیار شما نمی‌رسند.

یک تحقیق جدید افق جدیدی را به دانش علوم اعصاب گشوده است: به‌طور تقریبی مغز پستانداران می‌تواند در هر ثانیه، حدود ۱۵ بار به‌طور متناوب بین اطلاعات ادراک شده به‌طور خودآگاه و داده‌های پنهان در ناخودآگاه جابه‌جا شود. این یافته فرضیه‌ای نا متعارف و در عین حال شگفت‌انگیز را تقویت می‌کند: سازوکاری پیچیده‌تر و بنیادی‌تر از صرف وجود فیزیکی یا روشن بودن نور و تصویر در میدان بینایی ما، چگونگی تجربه ما از دنیای واقعی را تنظیم و سازماندهی می‌کند.

گروهی از پژوهشگران در حوزه علوم اعصاب به رهبری یانیس هسه و دوریس تسائو از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی در گزارش خود اشاره می‌کنند: «در هر لحظه مشخص، تنها بخش معینی از فعالیت‌های الکتریکی و پردازشی مغز به سطح ادراک و تجربیات خودآگاه راه می‌یابد. درحالی‌که مقادیر باقی مانده، بدون آنکه حس شوند یا به‌طور درونی درک گردند، پردازش می‌شوند. چگونگی شکل‌گیری این تفکیک و مرزگذاری همچنان یکی از بزرگترین معماهای ناپاسخ‌داده در عرصه علوم اعصاب شمرده می‌شود.»

بدن انسان به‌طرزی تکامل یافته که بسیاری از عملیات فیزیولوژیکی و ارتباطی را به‌طور خودکار و بدون دخالت آگاهانه انجام می‌دهد. یکی از مصداق‌های بارز این مسئله، دریافت پیام‌های حسی از محیط اطراف است. ما در زندگی روزمره‌امان به‌طور مداوم با سیل وسیعی از داده‌های دیداری، شنیداری و بویایی مواجه هستیم و ظرفیت ذهنی و عصبی ما به صورتی نیست که بتوانیم جریان این اطلاعات بی‌پایان را مسدود یا خاموش کنیم.

آنچه که ساختار عصبی ما برای مدیریت این حجم عظیم اطلاعات انجام می‌دهد، اولویت‌بندی هوشمندانه و کاهش سطح توجه به بخش عمده‌ای از پیام‌هاست. مشهورترین نمونه در این زمینه، قرارگیری بینی در مرکز چهره است؛ بینی همیشه در کانون میدان دید شما قرار دارد، اما سیستم عصبی مرکزی غالباً آن را نادیده کرده و از تصویر هوشیارانه حذف می‌کند. مغز می‌داند بینی کجاست و نیازی نمی‌بیند که چشمان ما به‌طور مداوم موقعیت مکانی آن را تأیید نمایند. در غیاب چنین سیستم فیلترسازی مؤثری در مدارهای عصبی، انسان تحت تأثیر حجم سنگین و بی‌فایده داده‌های حسی قرار می‌گرفت و قدرت تصمیم‌گیری و بقای خود را از دست می‌داد.

اما این موضوع با خود پرسشی بزرگ به همراه دارد: مغز بر اساس چه الگویی تعیین می‌کند که کدام داده باید وارد تجربه زنده و ملموس ما شود و کدام بخش باید در سطوح ادراک هوشیارانه پنهان بماند؟

در سال‌های اخیر، دانشمندان علوم اعصاب به‌وسیله تحقیقات گسترده‌ای در تلاش بودند تا دریابند که چه نواحی از بافت خاکستری و قشر مغز در زمان درک آگاهانه یک محرک خارجی روشن و فعال می‌شوند. با این حال، به‌تدریج چالشی اساسی به‌وجود آمد: بررسی‌ها نشان دادند که همان نواحی که هنگام درک هوشیارانه فعالیت می‌کنند، می‌توانند به‌طرز شگفت‌آوری به محرک‌های ناخودآگاه و پنهان نیز پاسخ دهند. بنابراین رویکرد تفکیک فضایی و مکانی مغز برای پاسخگویی به این معما به نظر ناکافی می‌رسید.

در این مرحله، هسه و همکارانش رویکردی نوآورانه را مطرح کردند. آن‌ها فرض کردند که شاید جامعه علمی در یک بعد نادرست به جست‌وجوی پاسخ مشغول بوده است؛ چه بسا پاسخ نه در ساختار فضا، بلکه در جزئیات «زمان» نهفته باشد؟ به عبارت دیگر، شاید شیوه‌ای که فعالیت نورون‌ها در کسری از ثانیه دستخوش تغییر و نوسان می‌شود، کلید اصلی در سامان‌دهی تجربیات هوشیار و ناهوشیار باشد.

جهت سنجش این فرضیه، پژوهشگران آزمایش دقیقی را با استفاده از میمون‌های ماکاک طراحی کردند. آن‌ها از عینک‌هایی به نام عینک‌های آناگلیف استفاده کردند. در این سیستم نوری، چشمی که فیلتر فیروزه‌ای دارد فقط قادر به دیدن تصویر قرمز است و چشمی که پشت فیلتر قرمز قرار دارد تنها تصویر فیروزه‌ای را می‌بیند. این ساختار شرایطی را فراهم آورد تا پژوهشگران در یک لحظه خاص، دو چهره کاملاً متفاوت را به دو چشم حیوان نمایش دهند.

در طول آزمایش، ابتدا چهره‌ای به یکی از چشم‌ها تابانده شد و سپس در شرایطی که همان چهره هنوز برای چشم اول قابل مشاهده بود، ناگهان چهره متفاوتی به چشم دیگر نمایش داده شد. در این لحظه، یک پدیده بسیار ویژه رخ داد. به‌جای آنکه مغز دو تصویر را با یکدیگر ترکیب کرده یا هر دو چهره را همزمان نمایش دهد، سیستم بینایی تصمیم گرفت تا تصویر دوم و جدید را انتخاب کند و در نتیجه ادراک چهره اول از دایره هوشیاری کنار گذاشته شد.

بدیهی است تصویر چهره اول از بین نرفته بود و شبکیه چشم همچنان امواج نوری آن را دریافت می‌کرد، اما مغز اجازه ورود آن را به مرحله درک مستقیم نداد. این پدیده در محافل علوم شناختی به‌نام «سرکوب ناگهانی دوچشمی» (Binocular Flash Suppression) شناخته می‌شود؛ روشی شناخته‌شده که دانشمندان از آن برای کاوش در مکانیزم‌های ادراک بینایی استفاده می‌کنند.

با توجه به اینکه میمون‌های ماکاک نمی‌توانستند با کلمات بگویند در هر لحظه کدام تصویر را آگاهانه مشاهده می‌کنند، پژوهشگران ابتدا آزمایش را روی شرکت‌کنندگان انسانی انجام داده و پی بردند که تصویر دوم همواره بر پرده ادراک هوشیار مسلط می‌شود. پس از تایید رفتارشناختی این فرآیند، دانشمندان به طور مستقیم به قشر بینایی مغز ماکاک‌ها توجه کردند. آن‌ها با کاشت الکترودهای میکروسکوپی در مناطق مسئول پردازش بینایی، فعالیت‌های الکتریکی همزمان صدها نورون را در حین رقابت تصاویر با یکدیگر ثبت و تحلیل کردند.

توجه محققان عمدتاً معطوف به مناطقی بود که مسئول تفکیک و شناسایی چهره‌ها هستند. در این مراکز عصبی، دو الگوی متفاوت از فعالیت نورونی شناسایی شد؛ یکی مرتبط با چهره اول و دیگری وابسته به چهره دوم. اما نکته جالب هنگامی نمایان شد که داده‌ها از بعد زمانی مورد تحلیل قرار گرفتند: اگرچه چهره دوم می‌بایست به‌طور واضح و مداوم در آگاهی پستاندار غالب باقی می‌ماند، داده‌های به‌دست آمده نشان دادند نورون‌ها به‌طور مستمر تنها آن چهره را درک نمی‌کردند.

برعکس، مغز در کسری از ثانیه میان چهره قابل ادراک و چهره سرکوب شده جابه‌جا می‌شد. این جابجایی عصبی با سرعتی حدود ۱۵ بار در هر ثانیه تکرار شده و بدین معنی است که علی‌رغم تسلط روانی تصویر دوم، تصویر نخست به‌طور مداوم در فرآیند عصبی مغز با ریتمی تند در حال نوسان بود.

علاوه بر این نوسانات سریع، پژوهشگران به جزئیات جالب دیگری نیز دست یافتند: نورون‌ها در لحظات کوتاهی که تصویر در دسترس هوشیاری قرار داشت، نسبت به اجزای چهره پاسخی بسیار شدیدتر، دقیق‌تر و مشخص‌تر نشان می‌دادند تا در آن زمان‌هایی که همان الگو به حاشیه ناخودآگاه منتقل شده بود. این تمایز در کیفیت فعالیت‌های الکتریکی نشان می‌دهد که سیستم‌های شناختی در تفکیک میان واقعیت درک شده و واقعیت‌های پنهان از روش‌های قابل‌شناختی بهره می‌برند، حتی اگر به‌طور مداوم در حال جابه‌جایی باشند.

اگرچه این مطالعه به‌طور دقیق روشن نمی‌کند که چه عاملی تصمیم نهایی برای ورود یک پیام به حوزه خودآگاه را اتخاذ می‌کند، نویسندگان بر این باورند که این رفت و برگشت پنهان به مغز این امکان را می‌دهد که گزینه‌های جایگزین محیطی را در پس‌زمینه ارزیابی کند، بدون اینکه سلسله‌مراتب رفتار ظاهری فرد مختل یا دچار وقفه شود. چنین مکانیسمی به ما توانایی می‌دهد تا در حین تعاملات مداوم با دنیا اطراف، فرضیات و ادراکات نهان را نیز برای شرایط غیرمنتظره به‌طور نامحسوس در فرآیند پردازش زنده نگه داریم.

در پایان گزارش، پژوهشگران تأکید کردند: «کشف مکانیسم‌های درگیر در این جابه‌جایی‌ها و همچنین درک این که چرا تنها برخی از این برش‌های زمانی موفق به ورود به آگاهی می‌شوند، گامی اساسی و ضروری در گشایش رمز و راز شکل‌گیری ادراک خودآگاه از دل دینامیک‌های زمانی جمعیت‌های عصبی خواهد بود.»