মস্তিষ্কের মধ্য দিয়ে তথ্য অনুসরণের একটি নতুন উপায়
মস্তিষ্কের কার্যকলাপ খুব কমই একটি একক স্থানে সীমাবদ্ধ থাকে। এটি বিতরণ করা নেটওয়ার্ক, আন্তঃসংযুক্ত অঞ্চলের সংগ্রহ যেগুলি নির্দিষ্ট আচরণ, অনুভূতি এবং চিন্তা উৎপাদনের জন্য সহযোগিতা করে, তার মধ্য দিয়ে চলে। তবে সেই ট্রাফিক ম্যাপিং একটি একগুঁয়ে প্রযুক্তিগত সমস্যা হিসাবে রয়ে গেছে। দক্ষিণ কোরিয়ার ইনস্টিটিউট ফর বেসিক সায়েন্সে অবস্থিত একটি গবেষণা দল, সাংকিউনকোয়ান বিশ্ববিদ্যালয় এবং অন্যান্য প্রতিষ্ঠানের সাথে কাজ করে, একটি নিউরোইমেজিং বিশ্লেষণ ফ্রেমওয়ার্ক চালু করেছে যা কেবল অঞ্চলগুলি কখন একসাথে সক্রিয় থাকে তা অনুমান করার জন্য নয়, বরং একটি অঞ্চলের কার্যকলাপ কীভাবে অন্য অঞ্চলের কার্যকলাপকে প্রভাবিত করে তাও অনুমান করার জন্য তৈরি। পদ্ধতিটির নাম দেওয়া হয়েছে ইন্টিগ্রেটেড ইফেক্টিভ কানেক্টিভিটি (iEC), যা Nature Neuroscience-এ প্রকাশিত একটি পিয়ার-রিভিউড 논문-এ বর্ণিত হয়েছে।
ফাংশনাল MRI যে ফাঁক রেখে যায়
আধুনিক মানব নিউরোসায়েন্সের অনেকটাই ফাংশনাল ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স ইমেজিং (fMRI) এর উপর নির্ভর করে, একটি ননইনভেসিভ কৌশল যা স্নায়বিক কার্যকলাপের সাথে পরোক্ষভাবে যুক্ত রক্ত-অক্সিজেন পরিবর্তন পরিমাপ করে। সংকেতটি তথ্যপূর্ণ, তবে এটি পরোক্ষও। প্রচলিত বিশ্লেষণ পাইপলাইনগুলি সাধারণত বিভিন্ন মস্তিষ্ক অঞ্চলের কার্যকলাপের মধ্যে পরিসংখ্যানগত সম্পর্ক তৈরি করে, বর্ণনা করে কোন অঞ্চলগুলি একসাথে বাড়তে এবং কমতে থাকে। সেই সম্পর্কগুলি সহযোগিতা ধারণ করে। তারা প্রতিষ্ঠা করে না কোন অঞ্চল কোনটিকে প্রভাবিত করছে। iEC ফ্রেমওয়ার্কটি সঠিকভাবে সেই সীমাবদ্ধতা সমাধানের জন্য তৈরি করা হয়েছিল, কেবল সহ-সক্রিয়করণের পরিবর্তে অঞ্চলগুলির মধ্যে দিকনির্দেশক প্রভাব অনুমান করার একটি উপায় সরবরাহ করে।
দিক কেন গুরুত্বপূর্ণ
একটি পারস্পরিক সম্পর্ক মানচিত্র আপনাকে বলে কে কথা বলছে, কিন্তু কে কাকে বলছে তা নয়। অনুশীলনে, সংবেদনশীল অঞ্চল থেকে ভিতরের দিকে আসা সংকেত এবং বাইরের দিকে ফিরে পাঠানো সংকেতের মধ্যে পার্থক্য করা ব্যথার মতো অবস্থা বোঝার কেন্দ্রবিন্দু, যেখানে মনোযোগ শরীরের দিকে ফিরে যায়। দিকনির্দেশক তথ্য ছাড়া, গবেষকরা একটি নেটওয়ার্কের সদস্যদের বর্ণনা করতে পারেন কিন্তু তাদের সংযোগকারী ট্রাফিক প্যাটার্ন নয়।
iEC ফ্রেমওয়ার্কের ভিতরে
দলের 논문-এ মানব মস্তিষ্কে সংকেত প্রবাহের একটি শ্রেণিবিন্যাস অনুমান করার একটি পদ্ধতির রূপরেখা দেওয়া হয়েছে। একটি আউটপুট হল সেই শ্রেণিবিন্যাস গণনা করার একটি পরিকল্পিত পদ্ধতি, সাথে বিশ্রামে মস্তিষ্কে ফলস্বরূপ সংকেত প্রবাহ শ্রেণিবিন্যাস দেখানো একটি মানচিত্র। প্রকাশিত চিত্র অনুসারে, ফ্রেমওয়ার্কটি মস্তিষ্কের স্তরগুলিতে সংকেতগুলি কীভাবে সাজানো হয় তার একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত কাঠামো প্রকাশ করে।
সেই রেফারেন্সের উপর ভিত্তি করে, গবেষকরা তিনটি স্বতন্ত্র অবস্থার জন্য কার্যকরী শ্রেণিবিন্যাস মানচিত্র তৈরি করেছেন: সিনেমা দেখা, বিশ্রাম, এবং টনিক ব্যথা। তারা শ্রেণিবিন্যাস স্তরগুলিতে অবস্থা-নির্ভর পরিবর্তনগুলিও ট্র্যাক করেছেন, ফলাফলগুলি সাজিয়ে তুলনা করেছেন কীভাবে সংকেত প্রবাহের ক্রম একটি অবস্থা থেকে পরবর্তীতে পরিবর্তিত হয়েছে। তুলনাগুলি 논문-এর অভিজ্ঞতামূলক মূল গঠন করে।
- দিকনির্দেশক অনুমান: সহ-সক্রিয়করণের বাইরে গিয়ে জিজ্ঞাসা করা কীভাবে একটি অঞ্চলের কার্যকলাপ অন্য অঞ্চলের কার্যকলাপকে প্রভাবিত করে।
- একটি রেফারেন্স মানচিত্র: বিশ্রামরত মস্তিষ্কের জন্য একটি সংকেত প্রবাহ শ্রেণিবিন্যাস।
- অবস্থা তুলনা: সিনেমা দেখা, বিশ্রাম এবং টনিক ব্যথার জন্য শ্রেণিবিন্যাস মানচিত্র।
- অবস্থা-নির্ভর পরিবর্তন: মস্তিষ্ক অবস্থার মধ্যে চলার সময় শ্রেণিবিন্যাস স্তরগুলি কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা ট্র্যাক করা।
সিনেমা, বিশ্রাম এবং ব্যথা: এক মস্তিষ্কের তিনটি দৃশ্য
দলটি যে তিনটি অবস্থার তুলনা করেছে তা নির্বিচারে নয়। একটি সিনেমা দেখা বাহ্যিক দৃশ্য এবং শব্দ নিযুক্ত করে, পরিবেশের দিকে প্রক্রিয়াকরণকে বাইরের দিকে টেনে নিয়ে যায়। বিশ্রাম একটি বেসলাইন সরবরাহ করে যেখানে মস্তিষ্ক একটি বাহ্যিক কাজ দ্বারা দৃঢ়ভাবে চালিত হয় না বা একটি বিশিষ্ট শারীরিক সংবেদনের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে না। টনিক ব্যথা, বিপরীতে, দীর্ঘস্থায়ী অস্বস্তি জড়িত যা মনোযোগকে শরীরের অভ্যন্তরীণ অবস্থার দিকে নোঙর করে রাখে। এই অবস্থাগুলি থেকে শ্রেণিবিন্যাস মানচিত্রগুলি পাশাপাশি রাখলে গবেষকরা জিজ্ঞাসা করতে পারেন মস্তিষ্কের সংকেত প্রবাহ পুনর্গঠিত হয় কিনা যখন মনোযোগ বাইরের বিশ্ব থেকে ভিতরের শরীরের দিকে চলে যায়।
সেই প্রশ্নটি প্রচলিত সরঞ্জাম দিয়ে উত্তর দেওয়া কঠিন ছিল। 논문-এর সহ-সিনিয়র লেখকরা ব্যাখ্যা করেছেন, মস্তিষ্ক ক্রমাগত অবস্থার মধ্যে পরিবর্তিত হয়, এবং সেই অবস্থাগুলির সময় মস্তিষ্কের শ্রেণিবিন্যাস জুড়ে স্নায়বিক তথ্য কীভাবে গতিশীলভাবে প্রবাহিত হয় তা খারাপভাবে বোঝা যায়। তাদের অনুপ্রেরণামূলক আগ্রহ ছিল মস্তিষ্ক বাহ্যিক পরিবেশ প্রক্রিয়াকরণ এবং শরীরের অভ্যন্তরীণ অবস্থা পর্যবেক্ষণের মধ্যে স্যুইচ করার সময় সেই শ্রেণিবিন্যাস পরিবর্তিত হয় কিনা।
ব্যথা কেন একটি প্রকাশক পরীক্ষার কেস
ব্যথা দিক এবং শ্রেণিবিন্যাস সম্পর্কিত একটি ফ্রেমওয়ার্কের জন্য একটি দরকারী স্ট্রেস টেস্ট। একটি সংক্ষিপ্ত, তীক্ষ্ণ সংবেদনের বিপরীতে, টনিক ব্যথা স্থায়ী হয়, যার জন্য মস্তিষ্ককে সময়ের সাথে একটি অভ্যন্তরীণ উপস্থাপনা বজায় রাখতে হয় যখন প্রতিযোগী দাবিগুলি চলতে থাকে। যদি এই ধরনের অবস্থার সময় প্রবাহ শ্রেণিবিন্যাস পুনর্গঠিত হয়, এটি এই ধারণাকে সমর্থন করবে যে মস্তিষ্ক বিশ্বকে নমুনা করছে বা নিজেকে নমুনা করছে তার উপর নির্ভর করে তার যোগাযোগ সংস্থানগুলি ভিন্নভাবে বরাদ্দ করে। 논문-এর অবস্থা তুলনাগুলি ঠিক সেই ধরনের পুনর্গঠন দৃশ্যমান করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
সতর্কতা এবং খোলা প্রশ্ন
কার্যকর সংযোগ একটি অনুমান, সরাসরি পরিমাপ নয়, এবং যে কোনও ফ্রেমওয়ার্ক পরোক্ষ রক্ত-অক্সিজেন সংকেত থেকে প্রভাব অনুমান করে তা অনুমান বহন করে যা গবেষকরা পরীক্ষা করতে থাকবেন। প্রকাশিত মানচিত্রগুলি একটি নির্দিষ্ট অবস্থার সেট কভার করে: বিশ্রাম, সিনেমা দেখা এবং টনিক ব্যথা। iEC অন্যান্য কাজ, অন্যান্য সংবেদনশীল এবং মানসিক অবস্থা, বা ক্লিনিকাল জনসংখ্যার জন্য সাধারণীকরণ করে কিনা তা একটি খোলা প্রশ্ন রয়ে গেছে। নিবন্ধটি নিজেই স্বাভাবিক সম্পাদকীয় চেকের মধ্য দিয়ে গেছে, যার মধ্যে ফ্যাক্ট-চেকিং এবং পিয়ার রিভিউ রয়েছে, এবং জার্নালের সম্পাদকীয় দল দ্বারা পরিচালিত হয়েছিল।
বৃহত্তর চিত্র
একটি ক্ষেত্রের জন্য যা দশক ধরে কোন অঞ্চলগুলি একসাথে সক্রিয় হয় তা তালিকাভুক্ত করতে ব্যয় করেছে, একটি পদ্ধতি যা দিক এবং শ্রেণিবিন্যাস বর্ণনা করার চেষ্টা করে তা একটি অর্থপূর্ণ পদক্ষেপের প্রতিনিধিত্ব করে। iEC ফ্রেমওয়ার্কটি কোনও একক মানচিত্রের চেয়ে এটি সম্ভব করে তোলে এমন তুলনাগুলির জন্য বেশি গুরুত্বপূর্ণ, গবেষকদের একটি মস্তিষ্কের অবস্থাকে অন্যটির বিরুদ্ধে ধরে রাখতে এবং জিজ্ঞাসা করতে দেয় তথ্যের রাউটিংয়ে কী পরিবর্তিত হয়েছে, কেবল কার্যকলাপের তীব্রতায় নয়। যদি পদ্ধতিটি আরও পরীক্ষার অধীনে টিকে থাকে, এটি নিউরোসcientistদের মস্তিষ্কের অবস্থা বর্ণনা করার জন্য একটি ভাগ করা ভাষা দিতে পারে, যেখানে ব্যথা কেবল একটি স্ক্যানে একটি উজ্জ্বল স্থান নয় বরং মস্তিষ্ক যে পথগুলির মাধ্যমে নিজের সাথে যোগাযোগ করে তার একটি পুনর্গঠন।
এই নিবন্ধটি Medical Xpress-এর রিপোর্টিংয়ের উপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন।
Originally published on medicalxpress.com