গণিত বনাম স্মৃতি? মস্তিষ্কের সংঘাতময় কার্যপদ্ধতি

আপনারা হয়তো লক্ষ্য করে থাকবেন চেকবইয়ের হিসাব-নিকাশ আর স্মৃতিচারণ দুটো একসাথে করা খুবই কঠিন। মস্তিষ্কের দুর্গম এবং দুর্বোধ্য একটি অঞ্চল থেকে পর্যাপ্ত সিগন্যাল সংগ্রহের পর এই সংঘাতের কারণ খুঁজে পেয়েছেন স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটি স্কুল অফ মেডিসিনের কয়েকজন গবেষক।

গবেষকরা দেখিয়েছেন যে, কোন কিছু মনে করার ক্ষেত্রে মস্তিষ্কের একটি বিশেষ অংশের স্নায়ুকোষগুলো সক্রিয় হয়। এই অংশটিকে Posterior Medial Cortex (PMC) বলে। আপনি কাল কফি খেয়েছিলেন কিনা তা মনে করতে চাইলে এ অঞ্চলটি প্রবলভাবে সক্রিয় হয়ে উঠবে, কিন্তু যখন কোন গাণিতিক সমস্যার সমাধানে মাথা ঘামাবেন তখন এটি নিষ্ক্রিয় থাকবে।

PMC এর অবস্থান মোটামুটিভাবে দুটো সেরেব্রাল হেমিস্ফিয়ারের সংযোগস্থলে। নিউরোসায়েন্টিস্টদের কাছে এর গুরুত্ব অপরিসীম কারণ আত্মমূল্যায়নে পি,এম,সি এর ভূমিকাই মূল।

“মস্তিষ্কের এই অংশটি প্রচলিত মত অনুসারে উচ্চতর কগনিটিভ ফাংশনের সাথে জড়িত অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ অংশের সাথে সম্পর্কযুক্ত।”- বলেন জোসেফ পারভিজি, এম,ডি; পি,এইচ,ডি (সহযোগী অধ্যাপক, নিউরোলজি এবং পরিচালক,Human Intracranial Cognitive Electrophysiology Program.,স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটি)। তিনি আরো বলেন, “কিন্তু এখানে পৌঁছানো অত্যন্ত কঠিন। অঞ্চলটি মস্তিষ্কের এতটাই গভীরে যে, প্রচলিত ইলেক্ট্রোফিজিওলজিক্যাল প্রক্রিয়ায় এর নাগাল পাওয়া মুশকিল।”

Proceedings of the National Academy of Sciences অনলাইন সংস্করণে প্রকাশিত একটি সমীক্ষায় পারভিজি ও তাঁর স্ট্যানফোর্ডের সহকর্মীরা এই পি,এম,এস থেকে সরাসরি এবং স্পর্শকাতর উপায়ে উপাত্ত সংগ্রহের একটি পদ্ধতি বের করেন। সাধারণত মানব-মস্তিষ্কের এই অংশটি অ্যানাটমিক্যালি ইন্যাকসেসিবল। এই স্টাডিতে দেখা যায় যে, পি,এম,সি এর যে স্নায়ুকোষগুচ্ছ অতীতের খুটনাটি মনে করার সময় সবচেয়ে বেশি সক্রিয় থাকে, সেগুলোই গাণিতিক হিসাব-নিকাশের সময় প্রবলভাবে নিষ্ক্রিয় হয়ে পড়ে। পেপারটির মূল রচয়িতা পারভিজি। সহরচয়িতা যথাক্রমে ব্রেট ফস্টার, পি,এইচ,ডি এবং মোঃ দাস্তারদি, পি,এইচ,ডি।

মস্তিষ্কের বিভিন্ন অংশের কীভাবে কাজ করে তা আমরা মূলত ফাংশনাল এম,আর,আই (ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স ইমেজিং) থেকে বুঝি। কিন্তু এফ,এম,আর,আই তে ব্রেইনের কোন অংশ কতটুকু কাজ করল সেটা সরাসরি মাপা যায় না, বরং কাজের সাথে সংশ্লিষ্ট অঞ্চলে রক্তপ্রবাহের পরিমাণ মাপা যায়। কিন্তু রক্তপ্রবাহের পরিবর্তন অপেক্ষাকৃত ধীরগতির। তাই নার্ভসেল ফায়ারিং এর মত হাই-ফ্রিকুয়েন্সি ইলেক্ট্রিক্যাল বার্স্ট (প্রতি সেকেন্ডে প্রায় ২০০ কম্পন) মাপার জন্য fMRI মাধ্যমটি ভালো নয়। তাছাড়া fMRI পদ্ধতিতে সাধারণত কয়েকটি সাবজেক্ট ইমেজ থেকে একটি কম্পোজিট ইমেজ তৈরি করা হয়। প্রত্যেক মানুষের ব্রেইন-ফিজিওনমি কিছুটা আলাদা। কাজেই ইমেজগুলোর মিশ্রণ পরীক্ষার স্থানটির অ্যানাটমিক্যাল কো-অর্ডিনেটগুলোকে অস্পষ্ট করে দেয়।

তা সত্ত্বেও fMRI ইমেজিং দেখিয়েছে যে, PMC অন্তর্দর্শনমূলক কাজে- যেমন, আত্মজৈবনিক স্মৃতিচারণ (আমি আজ সকালে ব্রেকফাস্ট করেছিলাম) কিংবা দিবাস্বপন দেখার সময় খুব ক্রিয়াশীল থাকে। আবার বাহ্যিক ইন্দ্রিয়নির্ভর বিষয় প্রসেসিং করার সময়(যেমন ওই পথচারী এখান থেকে কতো দূরে?) এর ক্রিয়াশীলতা অনেকটাই কমে যায়। “যখনই আপনি বাইরের জগতে মন দেবেন, তখনই এর ক্রিয়াশীলতা কমে যাবে।”- বলেন পারভিজি।

পুরো প্রক্রিয়াটি সম্যকভাবে বোঝার জন্য fMRI এর চেয়ে বেশি ইন্ডিভিজুয়ালাইজড অ্যানাটমিক্যাল রেজোল্যুশন এর দরকার। অন্যথায় পারভিজির মতে, “কিছু অংশ বেশি কাজ করবে, কিছু অংশ কম এবং এতে করে সব মুছে যাবে এবং কোন পরিবর্তনই বোঝা যাবে না।”

এই স্টাডিতে স্ট্যানফোর্ডের বিজ্ঞানীরা খুবই সেনসিটিভ পদ্ধতি ব্যবহার করে দেখিয়েছেন যে, অন্তর্দর্শন এবং বাহ্যিক ইন্দ্রিয়নির্ভর কগনিটিভ টাস্কগুলো একে অন্যকে সরাসরি প্রভাবিত করে। কারণ ব্রেইনের একই অঞ্চল এই দুই ভিন্ন ধরনের কাজের একটিতে আরেকটির উলটো কাজ করে।

গবেষকবৃন্দ স্ট্যানফোর্ড এপিলেপ্সি সেন্টারে বেশ কিছু রোগীর ওপর পরীক্ষাটি চালানোর সুযোগ পান। এরা অপারেশনের যোগ্য কিনা তার মূল্য্যায়ন চলছিল। এই রোগীদের ওপর ওষুধ কাজ করছিল না এবং ফলে তারা খিঁচুনিতে ক্রমাগত ভুগেই চলছিলেন। অপারেশনের প্রক্রিয়াটি হলঃ খুলির একটা ছোট অংশ আংশিকভাবে উন্মোচন করে একটা ইলেকট্রোডধারী সরু প্ল্যাস্টিক-ফিল্ম খিঁচুনি সৃষ্টিকারী সাস্পেক্টেড অংশের উপরিতলে স্থাপন করতে হবে। এই অংশটি বিভিন্ন রোগীর ক্ষেত্রে ভিন্ন ভিন্ন। এরপর সাতদিওন ব্রেইনের ইলেকট্রিক্যাল অ্যাকটিভিটি মনিটর করা হয়। এর মধ্যে কোন খিঁচুনি বা Seizure উৎপন্ন হলে এপিলেপ্সি টিম সেটার উতপত্তিস্থল বের করে। এরপর সার্জনরা খুব পরিমিতভাবে রোগের উৎসস্থল থেকে সামান্য টিস্যু কেটে বাদ দেন। এতে করে ব্রেইন ওয়েভ অ্যাম্পলিফিকেশনের তথা খিঁচুনির দুষ্ট চক্রে ছেদ পড়ে।

এই ইলেকট্রোডগুলো স্থাপন করতে কিন্তু মগজে বা কোন স্নায়ুকোষে ফুটো করতে হয় না। প্রতিটি ইলেকট্রোড ৫লক্ষ স্নায়ুকোষ থেকে কার্যকরিতার তথ্য সংগ্রহ করে। পারভিজির মতে এটা খানিকটা একটা জনবহুল ঘরের সিলিং এ বেশ কিছু মাইক্রোফোন রেখে ডটিং করবার মতো। আমরা ঘরের গুঞ্জন শুনতে পাবো কিন্তু আলাদা করে প্রত্যেকের কথা নয়। প্রতিটি মাইক্রোফোন তার অবস্থান অনুযায়ী শব্দের গুঞ্জনকে ধারণ করবে। শুনলে মনে হবে কেউ বেশি চ্যাঁচাচ্ছে, কেউ বা ফিসফিস করছে।

এই পরীক্ষায় যে রোগীরা অংশগ্রহণ করেছিলেন, ধারণা করা হচ্ছিল তাদের রোগের উৎস ব্রেইনের মিডলাইনের কোন জায়গায়। দুটো সেরেব্রাল হেমিস্ফিয়ারের মাঝের খাঁজে(crevasse) নির্বিঘ্নে ইলেক্টোড-প্যাকেট স্থাপন করা যায় এবং সেটাই করা হল।

গবেষকবৃন্দ রোগীদের কাছে ল্যাপটপ নিয়ে আসার অনুমতি পেয়েছিলেন। রোগীরা নিজেরাই কিছু সহজ বুদ্ধিবৃত্তিক কাজের মধ্য দিয়ে ডেটা ইনপুট করেন। ফস্টার বলেন,” Seizure এর আশায় সাতদিন বিছানায় পড়ে থাকা খুবই বিরক্তিকর। আমাদের পরীক্ষা রোগীদের একঘেয়েমি খানিকটা দূর করেছে।” সেশনগুলো ছিল এক ঘণ্টার।

ল্যাপটপের স্ক্রিনে ভেসে উঠত একগুচ্ছ সত্য-মিথ্যায় উত্তর দেয়ার প্রশ্ন। মোট চার রকমের প্রশ্ন ছিল। তার মধ্যে তিন রকমই ছিল নিজের সম্পর্কে প্রশ্ন অবশ্য একেকটার স্পেসিফিসিটি ছিল একেক রকমের। সবচেয়ে স্পেসিফিক প্রশ্নগুলো ছিল যাকে বলে অটোবায়োগ্রাফিক্যাল এপিসোডিক মেমোরি সংক্রান্ত। যেমন “আমি কাল কফি খেয়েছিলাম।” এর পরের প্রশ্নগুলো ছিল আরো জেনেরিক বা অনির্দিষ্ট, যেমন-“আমি কাল একগাদা ফল খেয়েছিলাম।” সবচেয়ে বিমূর্ত প্রশ্নগুলো ছিল আত্মমূল্যায়ন সংক্রান্ত। যেমন “আমি কি সৎ?”

চতুর্থ ধরনের প্রশ্নে ছিল পাটীগাণিতিক সমীকরণ। যেমনঃ ৬৭+৫=৭৬ এই সমীকরণটির সত্যতা যাচাই করতে আত্মমূল্যায়নের দরকার নেই কিন্তু বহির্জগৎ সংক্রান্ত সেনসরি ওরিয়েন্টেশনের দরকার আছে।

সব প্রশ্নের জন্যই রোগীদের উত্তর সত্য হলে কীবোর্ডে ১ এবং মিথ্যা হলে ২ চাপার নির্দেশ দেয়া হয়েছিল।

পি,এম,সি এর গুরুত্বপূর্ণ অংশ যা ইলেকট্রোড দিয়ে জড়ানো হয়েছিল তা নিজের স্মৃতি সংক্রান্ত বিষয়াবলি চিন্তার সময় সক্রিয় হয়ে উঠল। এতে প্রমাণিত হল যে অতীত অভিজ্ঞতা মনে করার ক্ষেত্রে পি,এম,সি এর অত্যন্ত শক্তিশালী ভূমিকা রয়েছে। আরেকটা মজার বিষয় হচ্ছে এই যে, যে সত্য-মিথ্যা উত্তরের প্রশ্নগুলোতে বর্ণনার নির্দিষ্টতা কম ছিল, “যেমনঃ আমি একগাদা প্রচুর ফল খাই”-সেগুলোর উত্তর দেবার সময় পি,এম,সি এর সক্রিয়তা অপেক্ষাকৃত কম ছিল। আত্মমূল্যায়ন (Self judgement) সংক্রান্ত প্রশ্ন যেমন “ আমি কি আকর্ষণীয়?” এর উত্তরে পি,এম,সি এর কোন সক্রিয়তা দেখা যায় নি। এছাড়া এটাও উল্লেখযোগ্য যে, স্বেচ্ছাসেবী রোগীদের উত্তর ‘সত্য’ না ‘মিথ্যা’ তার ওপর ভিত্তি করে পি,এম,সি সার্কিটের এর বৈদ্যুতিক সক্রিয়তার তীব্রতা, অবস্থান ও সক্রিয়তার কোন পরিবর্তন ঘটেনি।

কাজেই পারভিজি এবং ফস্টারের মতে পি,এম,সি মস্তিষ্কের আত্মসচেতনতার কেন্দ্র(Center of Self-consciousness) নয়, যেটা অনেকেই আগে অনেকেই প্রস্তাব করেছেন। বরং খুব সুনির্দিষ্ট ভাবে পি,এম,সি এর কাজ হল আত্মজৈবনিক স্মৃতিচারণের সময় প্রয়োজনীয় দৃশ্যাবলির (ও তথ্যের, অনুবাদক) বিনির্মাণ – যেটা স্মৃতিচারণ বা কল্পনার সময় সংঘটিত হয়।

ফস্টার, দস্তরদি এবং পারভিজি আরো আবিষ্কার করেছেন যে, কোন কিছু মনে করার সময় পি,এম,সি সার্কিট্রির সক্রিয় হতে সময় লাগে প্রায় আধ সেকেন্ড। এতে করে পূর্বের ধারণা অনুযায়ী স্ক্রিনের লেখা পড়া ও বোঝার ক্ষেত্রে পি,এম,সি এর অনুমিত ভূমিকা খারিজ হয়ে যায়। কারণ স্ক্রিনের লেখা পড়া ও বোঝার জন্য সাধারণত সেকেন্ডের প্রথম এক-পঞ্চমাংশই যথেষ্ট। পি,এম,সি সার্কিটগুলো একবার সক্রিয় হলে পুরো এক সেকেন্ড সক্রিয় থাকে।

আবার, স্মৃতিচারণের সময় সক্রিয় হওয়া ইলেকট্রোডগুলো পাটীগণিতের আঁক কষার সময় খুব লক্ষ্যণীয়ভাবেই নিষ্ক্রিয় হয়ে গেল। পারভিজির মতে, এই সক্রিয় ইলেকট্রোডগুলো যে শুধু পরোক্ষ ভাবে নিষ্ক্রিয় রইল, তা নয়, বরং সক্রিয়ভাবে এদের দাবিয়ে রাখা হল। স্মৃতিচারণের সময় যে সার্কিট যত বেশি সক্রিয় ছিল, অঙ্ক কষার সময় সেটা তত বেশি নিষ্ক্রিয় ছিল। কাজেই দুটো একসঙ্গে করা সুনিশ্চিতভাবেই অসম্ভব।

নির্ঘণ্টঃ
http://med.stanford.edu/ism/2012/september/parvizi.html

নির্ঝর অলয়