العلماء يامكنون من "الاستماع" إلى الدماغ البشري عن طريق تحويل صور الرنين المغناطيسي إلى صوت

قدم فريق مؤلف من متخصصين في الفيزياء الفلكية وعلم الأعصاب والهندسة والموسيقى طريقة "للاستماع" إلى بنية الدماغ البشري، وهي في الواقع أول عملية تحويل صوتي من الدرجة الأعلى يتم تطبيقها على بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي.

تُحوّل هذه المبادرة، التي طُوّرت باستخدام أدوات رياضية لدراسة الكون، معلومات الدماغ ثلاثية الأبعاد إلى صوت. ولكن من أين أتت هذه الفكرة؟ ينبع هذا العمل من مشروع "الدماغ الكوني" ويقوده فرانسيسكو-شو كيتاورا، الباحث في معهد جزر الكناري للفيزياء الفلكية. يُكيّف كيتاورا تقنيات التحليل الكوني مع التصوير العصبي لفهم شيخوخة الدماغ ودعم الكشف المبكر عن الأمراض التنكسية العصبية.

في مجال علم الكونيات، تُستخدم التقنيات المُوظفة لتحليل كيفية تنظيم المجرات وتجمعها، مُشكلةً هياكل مُعقدة في الكون. مع ذلك، في هذا المشروع، تُتيح الأدوات الرياضية الكشف عن تعقيد البنية الداخلية للدماغ ووصفها بدقة. علاوة على ذلك، ومن خلال تحليل مُتقدم للتصوير بالرنين المغناطيسي، تُترجم هذه الطريقة التغيرات في بنية الدماغ إلى نطاق واسع من الأصوات والنغمات الموسيقية.

يُوضح كيتاورا في الدراسة، المنشورة في مجلة Nature Scientific Reports، أن "النتيجة تُظهر إمكانية تحويل الأشكال ثلاثية الأبعاد المُعقدة للدماغ إلى أنماط مسموعة مع الحد الأدنى من فقدان المعلومات ذات الصلة".

لا شك أن هذا النهج يرسي أساسًا متينًا وقابلًا للقياس لتحويل البيانات إلى صوت، مع إمكانية تطبيقه على أنواع أخرى من البيانات المعقدة في مجالات مثل العلوم والهندسة والطب. علاوة على ذلك، يُظهر هذا النهج أن الأدوات الرياضية قادرة على توفير معلومات أساسية من التصوير بالرنين المغناطيسي، مثل تقدير عمر الدماغ.

من جهة أخرى، وبغض النظر عن تطبيقاتها، يُشير المختصون في الدراسة إلى أن تقنية التجسيد الصوتي تُتيح آفاقًا جديدةً لإمكانية الوصول، إذ تُمكّن العلماء والأطباء ذوي الإعاقة البصرية من إدراك البيانات المعقدة متعددة الأبعاد عبر الصوت. وكما يقول كيتوارا: "تُقدّم تقنية التجسيد الصوتي من الرتبة العليا، التي طُوّرت في هذا العمل، إطارًا رياضيًا عامًا يُمكن، من حيث المبدأ، تطبيقه على أنواع أخرى من البيانات المعقدة ومتعددة الأبعاد".

وبالنظر إلى المستقبل، فإن هذه الطريقة تفتح الباب أمام استخدامها في دراسة الأنظمة المعقدة التي تتجاوز الدماغ البشري، وخاصة في الحالات التي لا تتبع فيها الهياكل أنماطًا بسيطة.