همان‌طور که می‌دانیم، علم فیزیک به عنوان یک درس سطح بالا و دشوار معروف است، حتی در دوره دبیرستان. با این حال تا حدودی عجیب است که هر انسانی روی کره زمین روزانه هزاران محاسبات فیزیکی را انجام می‌دهد؛ حتی اغلب بدون اینکه متوجه شود این محاسبات صورت گرفته است. برای نخستین بار، دانشمندان دانشگاه جانز هاپکینز بخشی از مغز انسان را که مسئول پردازش اصلی و پایه در مورد محاسبات فیزیکی است تعیین‌کرده‌اند.
موتور فیزیک مغز که در محل تقاطع چندین سامانۀ کارکردی در قشر مغز قرار دارد، عهده‌دار وظایف حیاتی برای بسیاری از آنچه انسان انجام می‌دهد است. اصولا محاسبات فیزیکی سخت در بخشی از مغز که ما برای برنامه‌ریزی حرکتی استفاده می‌کنیم، انجام می‌شود. «برنامه‌ریزی حرکتی» به توانایی درک‌کردن و اجرای یک فعالیت جدید و یا زنجیره ای از فعالیت‌ها اطلاق می‌شود. هم‌چنین شبکه‌ای وجود دارد که به قشر حسی تنی که به دریافت و پردازش اطلاعات حسی بدن نظیر فشار، تماس و درد می‌پردازد، بازخورد می‌فرستد و حس‌های اکتسابی را با حس ایجاد شده در اثر تحریک‌های درونی بدن ادغام می‌کند. این نواحی مغز بخشی از شبکه چند تقاضایی «multiple demand (MD) network» هستند که مجموعه‌ای گسترده از قسمت‌های عملکردی مغز را دربرمی‌گیرد.
دکتر جیسون فیشر نویسنده ارشد این پژوهش می‌گوید: «مرکز چندتقاضایی مغز، بخشی از پردازنده مغز است که به وظایف دشوار و جامع رسیدگی می‌کند.»
موتور فیزیکی در یک بازی رایانه‌ای باید بتواند از محدودیتهای دنیای واقعی مانند دیوارها آگاه شود. در مغز انسان، این آگاهی از هیپوکامپ و مناطق ارتباط حسی می‌آید. مانند استناد به کتابخانه، موتور فیزیک در مغز می‌تواند اطلاعات را از هیپوکامپ فراخوانی کند تا بفهمد نقشه به چه چیزی شباهت دارد و هم‌چنین با نواحی ارتباطی که نقشه را با چیزهای قابل درک جاگذاری می‌کند، ارتباط برقرار می‌کند. سپس، شبکه چندتقاضایی آغاز به کار می‌کند. دکتر فیشر خاطر نشان می‌کند که در شبکه چندتقاضایی، مناطقی وجود دارد که برنامه‌ریزی حرکتی انجام می‌دهد و حتی در مورد چگونگی استفاده از یک ابزار جدید برای نخستین بار، تصمیم‌گیری می‌کند.
مغز شما، اساسا از قسمت‌های مربوط به محاسبات و فیزیک ساخته شده است که باعث می‌شود موتور فیزیک مغز، به طور متناسب در سطوح مختلف کار کند. موتور فیزیک مغز نه تنها مجبور است برای حرکت شما با توجه به تمام نیروهای وارد بر بدن شما و جهت و اندازه نیرو‌ها که در محیط حرکت می‌کنید، تعداد زیادی معادلات دیفرانسیلی را بلادرنگ انجام دهد؛ بلکه مغز به خودی خود ترکیبی از سلول‌های عصبی است که عملکرد آن‌ها به صورت معادلات دیفرانسیلی می‌تواند مدل شود. همین امر باعث می‌شود که درک ما در مورد مغز که محاسبات بیولوژیکی را انجام می‌دهد توسعه یابد.
آنچه که مغز انسان را از ربات متمایز می‌کند سرعت آن است. به همین دلیل این پژوهش به علم رباتیک نیز مربوط است. تیم پیش‌بینی می‌کند که این یافته‌ها در ساختن رباتهای سریع‌تر و چالاک‌تر، مفید باشد. ربات BigDog و دیگر رباتهای از این نوع مطمئنا جالب هستند ولی این نوع ربات‌ها بیشتر نمونه اولیه هستند تا اینکه دارای کاربردی در دنیای واقعی باشند و این ربات‌ها مستقیما در یک «دره وهمی» فرود می‌آیند. دره‌وهمی مفهومی بدان معناست که اگر ویژگی‌ها و حرکت‌های ربات تقریباً همانند انسان باشد ولی نه کاملاً مطابق با آن، اغلب بینندگان نسبت به آن حس دافعه خواهند داشت. صرف نظر از تلاش برای حرکت طبیعی ربات‌ها مانند انسان، به هر حال ربات‌هایی که می‌دانند انسان‌ها چگونه در مورد برنامه‌ریزی حرکتی و فیزیک فکر می‌کنند، می‌توانند در زمینه‌هایی از جراحی مغز و اعصاب تا ورزش و حتی در عملیات امداد و نجات مفید باشند.
دکتر فیشر بیان می‌کند: «انسان‌ها این توانایی را دارند که به صورت ذهنی، پویایی فیزیکی جهان را شبیه‌سازی کنند و بر اساس آن شبیه‌سازی‌ها، پیشگویانه عمل کنند. ما برای حل مسائل مشابه شاید لازم باشد معادلات دیفرانسیلی حل کنیم ولی مغز الگوریتمی بسیار ساده‌تر و در عین حال هوشمندانه‌تر اجرا می‌کند.»
منبع: extremetech.com
