تکامل مغز؛ قسمت دوم: مغز بزرگ ما

دانلود نسخه صوتی از اینجا

بی شک مغز انسان پیچیده ترین ساختار در تمام کره زمین است و در عین حال انسان صاحب بزرگترین مغز نسبت به اندازه کل بدن می باشد. اما سوال اینجاست که این مغز بزرگ و پیچیده به چه کار می آید؟

همانطور که می دانید در طی تکامل انسان، مغز او حدودا 3 برابر شده است و این افزایش حجم و پیچیدگی، عمدتاً در زمانهایی اتفاق افتاده است که انسانهای اولیه با چالشهای محیطی جدید و موقعیتهای ناآشنا روبرو شده اند. اجازه دهید 3 دوره تکاملی را بررسی کنیم:

1)  از 6 تا 2 میلیون سال پیش: در این دوره انسانهای اولیه شروع به راه رفتن و ایجاد ابزارهای ساده کردند و افزایش اندازه مغز آهسته بود.

2)  از 2 میلیون تا 800 هزار سال پیش: در این دوره انسانهای نخستین در قاره های مختلف گسترش یافته و با محیطهای جدیدی مواجه شدند و همین موضوع باعث افزایش سرعت رشد اندازه مغز گردید.

3)  از 800 هزار سال پیش به این سو: در این دوره نوسان تغییرات آب و هوایی زیاد شد و همین موضوع باعث گردید که مغز انسان پیچیده تر و بزرگتر شود و این مغز پیچیده تر و بزرگتر، انسان را قادر ساخت که با دیگران و محیط اطراف خود به روشهای جدید و متفاوت تعامل کند و کمک کرد که اجداد ما در این دوره زنده بمانند.

نمودار زیر این مطلب را به خوبی نشان می دهد:

 

توجه کنید که بین 800 هزار تا 200 هزار سال پیش نوسانات آب و هوایی زمین، بسیار شدید بوده است و در همین دوره نیز افزایش اندازه مغز سرعت قابل ملاحظه ای یافته است.

این نمودار از بررسی و اندازه گیری اندوکست 160 انسان نخستین ایجاد شده است. از آنجا که مغز قابلیت فسیل شدن (Fossilize) ندارد، پس از مدتی خراب شده و حفره ای در داخل جمجمه بجای می ماند. گاهی رسوبات حفره را پر می کنند و یک اندوکست طبیعی ایجاد می شود. دانشمندان برای بررسی اندوکست آنرا از جمجمه خارج می کنند یا از سی تی اسکن استفاده می کنند.

شکل زیر تکامل اندوکست انسان را نشان می دهد:

برای بررسی تکامل مغز انسان روش دیگر مقایسه آن با مغز شامپازه به عنوان نزدیکترین خویشاوند انسان است. در ابتدا مغز انسانهای نخستین هم اندازه مغز شامپانزه بود. اما در طول زمان این 2 گونه دو طریق مختلف تکاملی را پیمودند و باعث شدند که حداقل 3 تفاوت عمده در مغز انسان و شامپانزه پدید آید:

نخست اینکه مغز شامپانزه ها پیش از تولد به سرعت رشد می کند ولی پس از تولد نرخ افزایش آن به سرعت کاهش می یابد. در حالیکه این نرخ افزایش در انسان تا یکسالگی نیز ادامه می یابد و این نشان از توان یادگیری و تطبیق با محیط در انسان دارد.

دوم اینکه قشر گیجگاهی شامپانزه ها ماده سفید کمتری دارد که نشانگر نورونهای ارتباطی کمتر و در نتیجه توان پردازش پایینتر است.

سوم اینکه میانگین وزن مغز شامپانزه بالغ حدود 384 گرم است در حالیکه این عدد برای انسان بالغ حدود 1352 گرم یعنی بیش از 3.5 برابر شامپانزه است.

اما این مغز بزرگ در کنار مزایایی چون:

-      ذخیره و پردازش چندین دهه اطلاعات

-      جمع آوری، پردازش و برونداد داده ها در کسری از ثانیه

-      قابلیت ایجاد تصاویر و ایده های انتزاعی

-      و ...

هزینه هایی نیز دارد:

-      نخست اینکه مغز بزرگ انرژی زیادی استفاده می کند. در حالی که مغز انسان تنها 2% از وزن بدن را شامل می شود. ولی 20% از مصرف اکسیژن و 20% از گردش خون را به خود اختصاص می دهد.

-    از سوی دیگر مغز بزرگ به معنای سر بزرگ است که احتمال آسیب بیشتر، تعادل کمتر و زایمان دشوارتر و دردناکتر را به دنبال دارد.

منبع: +

تکامل مغز؛ قسمت اول: آیا ذهن حاصل تکامل است؟

دانلود نسخه صوتی از اینجا

در سال 1965 هوبرت دریفوس فیلسوف مطرح آمریکایی و استاد دانشگاه برکلی کالیفرنیا که از منتقدین بنام هوش مصنوعی بود و بسیاری از پیش بینی هایش هم درست از آب درآمده است، در یادداشتی ادعا کرد که در بازی شطرنج انسان همیشه کامپیوتر را شکست می دهد زیرا کامپیوتر شهود ندارد و بر این ادعا دلایلی هم آورد. این مساله در زمان آن آنقدر بدیهی بود که مورد پذیرش همگان قرار گرفت. دریفوس برای تمسخر کردن هوش مصنوعی گفته بود که هوش یک بچه ۱۰ ساله هم از هوش مصنوعی برتر است. پس برای بدست آوردن شهرت دوباره هوش مصنوعی، سیمور پاپرت یک بازی شطرنج را میان دریفوس و برنامه مک هک برنامه‌نویس ریچارد مرینبلت ترتیب داد. دریفوس بازی را باخت و بعد از آن انجمن ماشین‌های حسابگر در یک آگهی از این تیتر استفاده کرد:

"یک بچه ده ساله می‌تواند ماشین را شکست دهد— دریفوس

اما این دستگاه می‌تواند دریفوس را شکست دهد."

هوبرت دریفوس که به تازگی از دنیا رفته (ایپریل 2017) بعدها نظرات خود را کمی تعدیل کرد ولی طرفداران هوش مصنوعی از این شکست به عنوان یکی از مثالهای شکست ناباوران پیشرفت روزافزون کامپیوترها یاد می کنند.

اما شاید از خودتان بپرسید رابطه هوش مصنوعی با تیتر مطلب یا نظریه تکامل چیست؟

همه ما قبلا درباره نظریه تکامل داروین و والاس حرفهای زیادی شنیده ایم و می دانیم که درباره آنها نظرات مختلفی وجود دارد. برخی آنرا بجد تبلیغ می کنند و برخی آنرا یکسره رد می کنند.  من در اینجا قصد ندارم به تکرار مطالب و بررسی این نظریه بپردازم و یا آنرا تایید یا رد کنم. در واقع انچه باعث شد به فکر تهیه این مطلب بیفتم رابطه آن با رشد تحولی مغز و نیز سوالی بود که دوست خوبم آقای چارلی مطرح کردند. ما در این مبحث می خواهیم به این سوالات پاسخ دهیم:

-      تکامل مغز در ادوار مختلف چگونه بوده است؟ و آیا برای آنها شواهدی هم وجود دارد؟

-      اگر دیدگاه تکاملی درست باشد، از چه زمانی انسانها دارای شعور شدند؟

-      جایگاه تفکر، عواطف، اخلاق، استدلال و سایر مولفه ها شناختی در این نظریه کجاست؟

-      و در نهایت بحثی که خود من شخصاً بسیار علاقه دارم این است: آیا امکان دارد با شبیه سازی تکاملی به کامپیوترها یا شبه انسانهایی (مثلا رباتهایی) دست یافت که قابلیت استدلال، قضاوت یا فهم و ابراز احساسات را داشته باشند؟

در واقع من به دنبال کشف رابطه تکاملی مغز و هوش مصنوعی هستم.

پیش از همه اینها اجازه دهید اصول اساسی نظریه تکامل را با هم مرور کنیم:

نظریه تکامل می گوید:

-      اول اینکه ما گونه های مختلف داریم و مهمتر اینکه اعضای یک گونه کاملاً شبیه هم نیستند. داروین این مساله را با مشاهده ثابت کرد و تقریبا بدیهی در نظر گرفت.

-      دوم اینکه تعداد حیوانات و انسانهایی که رشد می کنند، به بلوغ می رسند و توالد و تناسل می کنند، از تعداد آنهایی که متولد می شوند کمتر است. این مساله نیز بدیهی به نظر می رسد زیرا بر اثر بیماری، شکار شدن، محدودیتهای غذایی، حوادث غیرمترقبه و ... همه افراد شانس بلوغ و توالد را پیدا نمی کنند. این اصل را داروین از نظریه تنازع بقای مالتوس اخذ کرده است. مالتوس در مقاله ای بیان کرد که افزایش جمعیت گونه های مختلف با تصاعد هندسی و افزایش میزان غذا با تصاعد حسابی صورت می گیرد. بنابراین به سرعت میزان غذا برای یک جمعیت خاص دچار محدویت می شود و بنابریان بر سر کسب غذا رقابت ایجاد می گردد.

-      سوم اینکه گونه ها به هم تبدیل می شوند. این اصل را داروین از مشاهداتش در سفر دور دنیا با کشتی مشهور بیگل بدست آورد. وی مشاهده کرد بین گونه های مختلف پرندگان، لاک پشتها و ماهیهای جزیره های مختلف نزدیک به هم اختلافهای کمی وجود دارد و این نشان می دهد که یکی از این دو گونه از دیگری ایجاد شده و یا هر دو از گونه دیگری نشات گرفته اند. امروزه طرفداران نظریه تکامل علاوه بر آن به مطالعات فسیلشناسی و نیز جهشهای ژنتیکی استناد می کنند. در واقع همین اصل که به همراه سایر اصول در کتاب منشاء انواع مطرح گردید، باعث مناقشه بر سر نظریه داروین گردید. زیرا بر اساس کتاب انجیل همه گونه ها در همان ابتدای خلقت ایجاد شده اند.

-      چهارم اینکه مکانیزمی وجود دارد که داروین آنرا مکانیزم انتخاب مصنوعی می نامد که سالهای سال توسط بشر مورد استفاده قرار گرفته است. به این معنا که بشر هرجا نیاز بوده بین حیوانات اهلی انتخاب کند و مثلا یکی از دو گاو یکی را بکشد، گاوی را کشته که شیردهی کمتری داشته است و حیواناتی را برای جفتگیری انتخاب کرده و نگهداری کرده که فایده بیشتری داشته اند و به این ترتیب به مرور زمان نسلهای بعدی به گاوهای پروارتر، گوسفندهایی با پشم بیشتر و مرغهایی با قابلیت تخمگذاری بیشتر تبدیل شده اند.

-      پنجم اینکه مانند مکانیزم انتخاب مصنوعی، در طبیعت مکانیزمی وجود دارد که به مکانیزم انتخاب طبیعی موسوم است و نقطه اصلی نظریه داروین هم محسوب می شود. به این معنا که با توجه به تنازع بقا، در نهایت اعضایی زنده می مانند که قویتر، سریعتر و سازگارتر از سایر اعضای یک گونه باشند. حال اگر بر اثر تصادف یا جهش ژنتیکی اعضایی سازگارتر و توانمندتر پدید آیند، طبیعت آنها را انتخاب می کند و به آنها اجازه توالد و تولید مثل می دهد و بنابراین نسل به نسل شاهد اعضایی قویتر و هماهنگتر با طبیعت خواهیم بود و اعضای ضعیف یا ناسازگار کم کم حذف می شوند.

خب اینها اصول اساسی نظریه تکامل بودند. در قسمت بعدی به تکامل مغز خواهیم پرداخت.