একটি নতুন নিউরোপ্লাস্টিসিটি তত্ত্ব বলছে, মস্তিষ্ক একটিমাত্র অভিজ্ঞতা থেকেই শিখতে পারে

অভিজ্ঞতা কীভাবে মস্তিষ্ককে বদলায়, তার বিস্তৃত দৃষ্টিভঙ্গি

নিউরোসায়েন্সের সবচেয়ে বিখ্যাত ধারণাগুলোর একটি হলো “যে নিউরনগুলো একসঙ্গে ফায়ার করে, তারা একসঙ্গে ওয়্যার হয়।” এটি একটি শক্তিশালী সত্যকে ধরে: অভিজ্ঞতা মস্তিষ্ককোষগুলোর মধ্যে সংযোগের শক্তি বদলায়। কিন্তু প্রদত্ত উৎস উপকরণে তুলে ধরা সাম্প্রতিক পর্যালোচনাগুলো অনুযায়ী, সেই পরিচিত নিয়মটি অসম্পূর্ণ।

গবেষকেরা এখন behavioral timescale synaptic plasticity, বা BTSP, নামে একটি প্লাস্টিসিটির রূপের ওপর মনোযোগ দিচ্ছেন, যা মস্তিষ্ক কীভাবে কয়েক সেকেন্ড ধরে চলা অভিজ্ঞতা থেকে শেখে তা ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করতে পারে। এটা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ বাস্তব শেখা অনেক সময় তাৎক্ষণিক হয় না। প্রাণী ও মানুষ সময়ের সঙ্গে কাজ, স্থান, এবং ফলাফলকে যুক্ত করে, কখনও কখনও মাত্র একবারের অভিজ্ঞতার পরেই।

উৎস পাঠ্যের মূল দাবি হলো, BTSP ওই ধরনের দ্রুত, একবারেই শেখার একটি প্রক্রিয়া দেয়। শুধু নিউরনের প্রায়-একই সময়ে ফায়ার করার ওপর নির্ভর না করে, এই প্রক্রিয়ায় এমন একটি বৈদ্যুতিক পরিবর্তন জড়িত যা একসঙ্গে বহু নিউরনকে প্রভাবিত করতে পারে এবং দীর্ঘতর সময়-জুড়ে বিকশিত হয়। হিপ্পোক্যাম্পাসে, যা স্মৃতির কেন্দ্রস্থল, এটি একটি অভিজ্ঞতাকে এত দ্রুত এনকোড করতে পারে যাতে তা তৎক্ষণাৎ শেখাকে সমর্থন করে।

BTSP কেন মনোযোগ পাচ্ছে

BTSP-র গুরুত্ব এই নয় যে এটি পুরনো প্লাস্টিসিটি মডেলকে প্রতিস্থাপন করে। গুরুত্ব হলো, এটি সেগুলোকে আরও আচরণ-বাস্তবসম্মত অঞ্চলে প্রসারিত করতে পারে। সাইনাপটিক শক্তিবৃদ্ধির ঐতিহ্যগত বর্ণনা প্রায়ই মিলিসেকেন্ড-স্কেলের সময়নির্ধারণে কেন্দ্রীভূত। সেই কাঠামো অনেক কিছু ব্যাখ্যা করে, কিন্তু তা সহজে একটি সম্পূর্ণ ঘটনার সঙ্গে মেলে না, যেমন একটি বাঁক ঘোরা, একটি পুরস্কারের মুখোমুখি হওয়া, বা কয়েক সেকেন্ড পরে বিপদে প্রতিক্রিয়া দেওয়া।

উৎস উপকরণে উদ্ধৃত পর্যালোচনাগুলো যুক্তি দেয় যে BTSP সেই ফাঁক পূরণ করতে পারে। যদি তা সঠিক হয়, তবে তত্ত্বটি ব্যাখ্যা করে কীভাবে মস্তিষ্ক পুনরাবৃত্ত প্রশিক্ষণের বদলে একটিমাত্র অভিজ্ঞতা থেকেই একটি স্মৃতিচিহ্ন তৈরি করতে পারে। উৎসে উদ্ধৃত ড্যানিয়েল ডম্বেক এটিকে একটি শক্তিশালী প্রক্রিয়া হিসেবে বর্ণনা করেছেন, যা তাৎক্ষণিক স্মৃতি গঠনে নিয়ে যেতে পারে এবং যা ক্ষেত্রটি দীর্ঘদিন ধরে মিস করছে।

এই ভাষ্য গুরুত্বপূর্ণ, কারণ একবারে শেখা এখনো এক স্থায়ী ধাঁধা। মস্তিষ্ক অনেক সময় এমন আচরণ করে যেন একটি অর্থবহ ঘটনার পর নিজের সার্কিটে দ্রুত একটি নতুন নিয়ম লিখে ফেলতে পারে। নতুন পাড়ার পথ, কোনো ঝুঁকির অবস্থান, বা একটি গুরুত্বপূর্ণ সাক্ষাতের বিন্যাস আমরা একবার দেখেই মনে রাখতে পারি। কয়েক সেকেন্ড জুড়ে কাজ করা একটি প্রক্রিয়া এ ধরনের শেখার জন্য অত্যন্ত ভালো ধারণাগত মানানসই, মিলিসেকেন্ড-সীমাবদ্ধ মডেলের চেয়ে অনেক বেশি।

হিপ্পোক্যাম্পাসকে পরীক্ষাস্থল হিসেবে

উৎস পাঠ্যে BTSP-কে হিপ্পোক্যাম্পাসে স্থাপন করা হয়েছে, যাকে প্রায়ই স্মৃতির কেন্দ্র বলা হয়। তত্ত্বটির জোর পাওয়ার জন্য এটি স্বাভাবিক জায়গা। স্থান এবং অভিজ্ঞতার ভেতরের মানচিত্র তৈরি করতে হিপ্পোক্যাম্পাস গভীরভাবে জড়িত, এবং কীভাবে স্মৃতি তৈরি ও স্থিতিশীল হয় তা বোঝার প্রচেষ্টার কেন্দ্রে দীর্ঘদিন ধরে রয়েছে।

যদি BTSP একক ঘটনার পর হিপ্পোক্যাম্পাল সার্কিটকে নতুন করে সাজাতে সাহায্য করে, তবে এর প্রভাব প্রাথমিক ল্যাব ফলাফলের বাইরেও যাবে। এটি কীভাবে মস্তিষ্ক ধারাবাহিকতা, পরিবেশ, এবং ফলাফলকে ব্যবহারযোগ্য জ্ঞানে গেঁথে ফেলে তার আরও পরিষ্কার ব্যাখ্যা দিতে পারে। এতে তত্ত্বটি শুধু কোষীয় নিউরোসায়েন্স নয়, বিস্তৃত জ্ঞানের সঙ্গেও প্রাসঙ্গিক হয়ে উঠবে।

উৎসটি আরও জোর দেয় যে BTSP একসঙ্গে বহু নিউরনকে প্রভাবিত করতে পারে। এটা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ শেখা সাধারণত একটি বিচ্ছিন্ন সংযোগ বদলানোর বিষয় নয়। বাস্তবজগতের স্মৃতি নেটওয়ার্কের ওপর নির্ভর করে। বৃহত্তর সমষ্টির মধ্যে পরিবর্তন সমন্বয় করতে সক্ষম একটি প্রক্রিয়া জটিল উপস্থাপনাগুলি কীভাবে তৈরি হয় তার সঙ্গে আরও ভালোভাবে মেলে।

বড় নিউরোসায়েন্স ছবিতে কী বদলায়

BTSP-র আকর্ষণের একটি অংশ ধারণাগত। এটি প্লাস্টিসিটিকে আচরণের সময়মাত্রায় কাজ করতে পারে বলে পুনর্গঠন করে। এটি ক্লাসিক নিয়মগুলো বাতিল করে না। বরং এটি প্রস্তাব করে যে মস্তিষ্কের শেখার একাধিক উপায় আছে, প্রতিটিই ভিন্ন চাহিদার জন্য উপযুক্ত।

এই দৃষ্টিভঙ্গিতে, সংকীর্ণ সময়নির্ধারণের নিয়ম এখনও বহু সূক্ষ্ম সমন্বয় নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, আর BTSP গঠিত অভিজ্ঞতা থেকে দ্রুত শেখাকে সমর্থন করে। ফলাফল হলো প্লাস্টিসিটির একটি আরও স্তরযুক্ত তত্ত্ব: যা পুনরাবৃত্ত প্রশিক্ষণ এবং হঠাৎ তৈরি হওয়া স্থায়ী স্মৃতি উভয়কেই ব্যাখ্যা করতে পারে।

উৎস পাঠ্যে উদ্ধৃত ক্রিস্টিন গ্রিয়েনবার্গার একটি বিস্তৃত বিষয় জোর দিয়ে বলেছেন: মস্তিষ্ক জীবনভর অত্যন্ত প্লাস্টিক থাকে। এই ধারাবাহিক প্লাস্টিসিটিই অভিযোজনকে সম্ভব করে, ভাষা শেখা থেকে ক্ষতিকর উদ্দীপনা এড়িয়ে চলা পর্যন্ত। BTSP এই নমনীয়তাটি সার্কিটে কীভাবে বাস্তবায়িত হয়, সে বিষয়ে আরও বিশদ যোগ করে।

আটিলা লসনচি, যাঁকেও উদ্ধৃত করা হয়েছে, নিউরোপ্লাস্টিসিটিকে মস্তিষ্কের শেষ সীমান্তগুলোর একটি হিসেবে বর্ণনা করেছেন। এই বর্ণনা যথার্থ। নিউরোসায়েন্স অনেক গঠন মানচিত্রিত করেছে এবং বিপুল পরিমাণ কার্যকলাপ রেকর্ড করেছে, কিন্তু অভিজ্ঞতাকে স্থায়ী পরিবর্তনে রূপান্তর করার নিয়মগুলো এখনও আংশিকভাবেই বোঝা গেছে। BTSP-এর মতো আবিষ্কারগুলো সেই ফাঁক কমায় বলেই গুরুত্বপূর্ণ।

ল্যাবের বাইরেও কেন এটি গুরুত্বপূর্ণ

তত্ত্বের স্তরেও, প্লাস্টিসিটি বোঝার অগ্রগতি অনেক দূর প্রভাব ফেলতে পারে। শেখার আরও ভালো মডেল গবেষকদের স্মৃতিবিকলতা, পুনর্বাসন, এমনকি স্নায়বিক গণনা-অনুপ্রাণিত কৃত্রিম ব্যবস্থাগুলো নিয়ে ভাবার ধরন বদলাতে পারে। উৎস উপকরণে এই পরবর্তী দাবিগুলো সরাসরি বলা হয়নি, তাই এখনকার সবচেয়ে শক্তিশালী সিদ্ধান্তটি আরও সংকীর্ণ: নিউরোসায়েন্টিস্টরা এমন একটি প্রক্রিয়া শনাক্ত করেছেন যা পুরনো মডেলগুলো যেই ধরনের শেখা ধরতে পারত না, তা ব্যাখ্যা করতে পারে।

এটাও এক বড় অগ্রগতি। ক্ষেত্রটি শুধু আরেকটি সংক্ষিপ্ত রূপ যোগ করছে না। এটি অভিজ্ঞতা কীভাবে স্মৃতিতে বদলে যায়, সেই মৌলিক ধারণাকে পুনর্বিবেচনা করছে। BTSP যদি টিকে যায়, তাহলে একটি ক্ষণকে মস্তিষ্ক কীভাবে স্থায়ী ভেতরের পরিবর্তনে রূপান্তর করতে পারে, তা বোঝাতে সাহায্য করবে।

শেখার বিজ্ঞানের জন্য এটি একটি তাৎপর্যপূর্ণ পদক্ষেপ। মস্তিষ্কের প্লাস্টিসিটি তার প্রভাবেই সব সময় স্পষ্ট ছিল। এখন বদলাচ্ছে ব্যাখ্যার নির্ভুলতা।

এই নিবন্ধটি Quanta Magazine-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল নিবন্ধ পড়ুন.