بررسی عدم قطعیت در مدل سلول عصبی و بهره‌گیری از آن برای شبیه سازی اراده آزاد

ارتباط ذهن و مغز و تاثیر عملکردهای ذهنی بر مغز از موضوعات چالش برانگیز در علوم مخلتف مانند پزشکی، علوم دینی و فلسفه و ... در طول تاریخ بوده و هنوز نیز به صورت گسترده مورد توجه محققان علوم مختلف به‌خصوص علوم شناختی عصب پایه قرار گرفته است. آگاهی به‌عنوان یکی از ویژگی‌های مغز که بر عملکرد مغز تاثیر فراوانی دارد، در بر گیرنده‌ی جنبه‌های مختلفی مانند اراده آزاد است. این‌که فرد در ذهن خود تصمیمی می‌گیرد برای همگان روشن و واضح است اما اینکه چگونه تصمیم ذهنی منجر به ایجاد فعالیت فرد می‌شود، مبهم باقی مانده و سبب شده این جنبه از آگاهی سال‌ها به یک موضوع مهم و بحث برانگیز تبدیل شود. در این پایان‌نامه برای پاسخ به این سوال ابتدا رابطه‌ی ذهن و مغز بر اساس مدل ابن سینا بررسی می‌شود. مدل ابن سینا بیانگر و توصیف کننده عملکردهای ذهنی همانند تصور، تمرکز، توجه و ... و تاثیر آن بر مغز است. طبق نظر ابن سینا بسیاری از حالت‌های روحی بر مغز و همچنین بسیاری از عملکردهای مغزی بر حالت‌های روحی و ذهنی تاثیر می‌گذارند. ذهن فرد براساس انتخاب خود، موجب محدودیت در حالات مختلف مغزی شده و مسیر الگوی عصبی مربوط به انتخاب ذهنی خود را فعال و سایر مسیرها را غیر فعال می‌کند و اینگونه منجر به عمل ذهنی فرد می‌شود. مدل ارک ار که براساس پیشنهاد همروف متخصص بیهوشی شرح داده شده یک مدل فیزیولوژی می‌باشد که آگاهی را به نوسانات میکروتوبول‌های درون مغز اختصاص داده است. همروف با استفاده از نظریه سقوط کوانتوم، یک آستانه برای سقوط کوانتومی بیان کرده که در آن، الگوهای نوسانی میکروتوبول به یک الگوی واحد می‌رسند و باعث ایجاد آگاهی می‌شوند. در این پایان نامه برای حل مسئله اراده آزاد، دو مدل فوق را باهم ترکیب کرده تا اثر اراده آزاد را در سطح نورون و با کمک مدل هاچکین هاکسلی، که مدلی برای ایجاد و انتقال ایمپالس عصبی در نورون است، نشان داده‌شود. سپس با کمک شبکه‌ی عصبی هاپفیلد نشان داده‌شده‌است چگونه ذهن موجب همگرا شدن الگوهای مختلف میکروتوبول برای ایجاد مسیر عصبی و انتقال پیام به یک الگوی مسیر عصبی در مغز می‌شود. پس با بهره‌گیری از نظریات فیزیک کوانتوم و ابن سینا، شبیه‌سازی برای اراده آزاد و ایجاد تحرک بعد از تصمیم‌گیری در ذهن انسان، انجام شده‌ و نشان داده‌شده که حرکات ناشی از اراده انسان کاملا ذهنی است و جبرگرایی و یا تعیین بودن سرنوشت معنا ندارد. با این کار، مدل‌های مطرح شده را کامل کرده و تاثیر ذهن بر فعالیت نورون با تلقیق این دو مدل شبیه سازی شده که بر اساس آن، فعالیت ناشی از ذهن و اراده ازاد برای آغاز یک حرکت ارادی، نشان داده‌شده‌است.