புதிய நியூரோபிளாஸ்டிசிட்டி கோட்பாடு, ஒரே அனுபவத்திலிருந்து மூளை கற்றுக்கொள்ள முடியும் எனக் கூறுகிறது

அனுபவம் மூளை மாற்றத்தை எவ்வாறு உருவாக்குகிறது என்பதற்கான பரந்த பார்வை

நரம்பியல் அறிவியலின் மிகவும் பிரபலமான யோசனைகளில் ஒன்று “ஒன்றாக தீப்பிடிக்கும் நியூரான்கள், ஒன்றாக வயரிங் ஆகின்றன” என்பதுதான். இது ஒரு வலுவான உண்மையைச் சுருக்குகிறது: அனுபவம் மூளை செல்களுக்கிடையேயான இணைப்புகளின் வலிமையை மாற்றுகிறது. ஆனால் வழங்கப்பட்ட மூலப் பொருளில் எடுத்துக்காட்டப்பட்ட சமீபத்திய மதிப்பாய்வுகளின்படி, அந்தப் பரிச்சயமான விதி முழுமையானதல்ல.

ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது behavioral timescale synaptic plasticity, அல்லது BTSP, எனப்படும் ஒரு பிளாஸ்டிசிட்டி வடிவத்தில் கவனம் செலுத்துகின்றனர். இது பல விநாடிகள் நீளும் அனுபவங்களிலிருந்து மூளை எவ்வாறு கற்றுக்கொள்கிறது என்பதை விளக்க உதவலாம். ஏனெனில் உண்மையான கற்றல் பெரும்பாலும் உடனடியாக நிகழ்வதில்லை. விலங்குகளும் மனிதர்களும் காலப்போக்கில் செயல்கள், இடங்கள், மற்றும் விளைவுகளை இணைக்கிறார்கள்; சில நேரங்களில் ஒரே ஒரு அனுபவத்துக்குப் பிறகே அது நிகழ்கிறது.

மூல உரையின் மையக் கூற்று BTSP இந்த வகை விரைவான, ஒரே முறை கற்றலுக்கான ஒரு செயல்முறையை வழங்குகிறது என்பதுதான். நியூரான்களின் நெருக்கமான, ஒரே நேர செயற்பாட்டை மட்டும் சாராமல், இந்த செயல்முறை ஒரே நேரத்தில் பல நியூரான்களை பாதிக்கக்கூடிய ஒரு மின்சார மாற்றத்தைக் கொண்டது மற்றும் நீண்ட நேர சாளரத்தில் உருவாகிறது. நினைவுக்கு மையமான ஹிப்போகாம்பஸில், இது ஒரு அனுபவத்தை உடனடி கற்றலுக்கு போதுமான வேகத்தில் குறியாக்கம் செய்ய உதவலாம்.

BTSP ஏன் கவனம் பெறுகிறது

BTSP-யின் முக்கியத்துவம் அது பழைய பிளாஸ்டிசிட்டி மாதிரிகளை மாற்றிவிடுகிறது என்பதல்ல. அது அவற்றை மேலும் நடத்தை ரீதியாக பொருத்தமான எல்லைக்குள் விரிவாக்குகிறது என்பதுதான். சினாப்டிக் வலுப்படுத்தலின் பாரம்பரிய விளக்கங்கள் பெரும்பாலும் மில்லி-விநாடி அளவிலான நேர ஒழுங்கை மையமாகக் கொள்கின்றன. அந்த அமைப்பு நிறையவற்றை விளக்குகிறது, ஆனால் ஒரு மூலை திரும்புதல், வெகுமதியைச் சந்தித்தல், அல்லது சில விநாடிகள் பின்னர் ஆபத்துக்கு பதிலளித்தல் போன்ற ஒரு முழுச் சம்பவத்துடன் அது நேரடியாக பொருந்தாது.

மூலப் பொருளில் மேற்கோள் காட்டப்பட்ட மதிப்பாய்வுகள் BTSP அந்த இடைவெளியை நிரப்பக்கூடும் என வாதிடுகின்றன. அது சரியானால், மீண்டும் மீண்டும் பயிற்சியைவிட ஒரே அனுபவத்திலிருந்து நினைவுச் சுவடு உருவாக மூளை எப்படி முடியும் என்பதை அந்த கோட்பாடு விளக்குகிறது. மூலத்தில் மேற்கோள் காட்டப்பட்ட டேனியல் டொம்பெக், அதை உடனடி நினைவுத் துவக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும் வலுவான செயல்முறை என்றும், துறை நீண்ட காலமாக இழந்திருந்த ஒன்றாகவும் விவரித்தார்.

இந்தப் பார்வை முக்கியம், ஏனெனில் ஒரே முறை கற்றல் தொடர்ந்து புதிராகவே உள்ளது. ஒரு அர்த்தமுள்ள நிகழ்வுக்குப் பிறகு, மூளை தனது சுற்றுகளுக்குள் ஒரு புதிய விதியை விரைவாக எழுத முடியும் போல் நடந்து கொள்கிறது. புதிய அண்டைப்பகுதி வழி, ஒரு அபாயத்தின் இடம், அல்லது ஒரு முக்கிய சந்திப்பின் அமைப்பு போன்றவற்றை ஒரே ஒரு முறை சென்றதிலேயே நினைவில் கொள்ளலாம். பல விநாடிகள் செயல்படும் ஒரு செயல்முறை, மிகக் குறுகிய நேர வரம்புக்குள் மட்டுமே இயங்கும் ஒன்றைவிட அந்த வகை கற்றலுக்கு மிகவும் பொருத்தமான கருத்தியல் பொருத்தமாகும்.

ஹிப்போகாம்பஸ் ஒரு சோதனைத் தரை

மூல உரை BTSP-யை நினைவுக்கான மையமாக அடிக்கடி விவரிக்கப்படும் ஹிப்போகாம்பஸில் நிலைநிறுத்துகிறது. கோட்பாடு நிலை பெறுவதற்கு அது இயல்பான இடம். இடம் மற்றும் அனுபவத்தின் உள்மையான வரைபடங்களை உருவாக்குவதில் ஹிப்போகாம்பஸ் மிகுந்த பங்காற்றுகிறது, மேலும் நினைவுகள் எவ்வாறு உருவாகி நிலைகொள்கின்றன என்பதை புரிந்துகொள்ளும் முயற்சிகளின் மையமாக நீண்ட காலமாக இருந்து வருகிறது.

ஒரு தனி நிகழ்வுக்குப் பிறகு BTSP ஹிப்போகாம்பல் சுற்றுகளை மறுசீரமைக்க உதவினால், அதன் விளைவுகள் அடிப்படை ஆய்வகக் கண்டுபிடிப்புகளைத் தாண்டி விரியும். வரிசைகள், சூழல்கள், மற்றும் விளைவுகளைப் பயனுள்ள அறிவாக மூளை எவ்வாறு இணைக்கிறது என்பதற்கு அது தெளிவான விளக்கத்தை வழங்கக்கூடும். அது இந்தக் கோட்பாட்டை செல்மட்ட நரம்பியலுக்கு மட்டுமல்லாமல், விரிவான அறிவுணர்வுக்கும் பொருத்தமானதாக்கும்.

மூலம் BTSP ஒரே நேரத்தில் பல நியூரான்களை பாதிக்கக்கூடும் என்பதையும் வலியுறுத்துகிறது. இது முக்கியம், ஏனெனில் கற்றல் ஒரே தனிப்பட்ட இணைப்பை மாற்றுவதில் முடிவடைவதில்லை. உண்மையான உலக நினைவு வலைப்பின்னல்களைப் பொறுத்தது. பரந்த குழுவில் மாற்றத்தை ஒருங்கிணைக்கக்கூடிய செயல்முறை, சிக்கலான பிரதிநிதித்துவங்கள் உருவாகும் விதத்துடன் சிறப்பாக பொருந்துகிறது.

பெரிய நரம்பியல் படத்தில் என்ன மாறுகிறது

BTSP-யின் ஈர்ப்பு ஒரு பகுதி கருத்தியல் சார்ந்தது. அது பிளாஸ்டிசிட்டியை நடத்தைத் தாளத்தின் அளவில் செயல்படக்கூடியதாக மறுவடிவமைக்கிறது. இது பாரம்பரிய விதிகளை கைவிடுவதில்லை. மாறாக, மூளைக்கு கற்றுக்கொள்ள பல வழிகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் வெவ்வேறு தேவைகளுக்கு ஏற்றவை என்று அது பரிந்துரைக்கிறது.

அந்த பார்வையில், குறுகிய நேர ஒழுங்கு விதிகள் இன்னும் பல நுண்ணிய சரிசெய்தல்களை நிர்வகிக்கக்கூடும், BTSP கட்டமைக்கப்பட்ட அனுபவத்திலிருந்து விரைவான கற்றலை ஆதரிக்கக்கூடும். முடிவு பிளாஸ்டிசிட்டியின் ஒரு அடுக்குமுறை கோட்பாடு: மீண்டும் மீண்டும் பயிற்சியையும் திடீரென உருவாகும் நிலையான நினைவுகளையும் விளக்கக்கூடியது.

மூல உரையில் மேற்கோள் காட்டப்பட்ட கிறிஸ்டீன் கிரியன்பெர்கர் ஒரு விரிவான கருத்தை வலியுறுத்தினார்: மூளை வாழ்நாள் முழுவதும் மிகுந்த பிளாஸ்டிசிட்டியுடன் இருக்கும். அந்தத் தொடர்ந்த மாற்றத்தன்மைதான் மொழி கற்பதிலிருந்து தீங்கு விளைவிக்கும் ஊக்கத்தைக் கடந்து செல்ல்வது வரை, ஏற்புபடுதலை சாத்தியமாக்குகிறது. அந்த நெகிழ்வுத்தன்மை சுற்றுகளில் எப்படி அமல்படுத்தப்படுகிறது என்பதை BTSP நுட்பமாக விளக்குகிறது.

அட்டிலா லொசோன்சி, அவரும் மேற்கோள் காட்டப்பட்டவர், நியூரோபிளாஸ்டிசிட்டியை மூளையின் இறுதி எல்லைகளில் ஒன்றாக விவரித்தார். அந்த விவரிப்பு பொருந்தும். நரம்பியல் அறிவியல் பல அமைப்புகளை வரைபடமாக்கியுள்ளது மற்றும் மிகுந்த அளவு செயல்பாடுகளை பதிவு செய்துள்ளது; ஆனால் அனுபவத்தை நீடித்த மாற்றமாக மாற்றும் விதிகள் இன்னும் பகுதியளவிலேயே புரிந்துகொள்ளப்பட்டுள்ளன. BTSP போன்ற கண்டுபிடிப்புகள் அந்த இடைவெளியை குறைக்கும் என்பதால் முக்கியம்.

ஆய்வகத்தைக் கடந்து இது ஏன் முக்கியம்

கோட்பாட்டு நிலையில்கூட, பிளாஸ்டிசிட்டியைப் புரிந்துகொள்ளும் முன்னேற்றங்கள் தொலைவான பாதிப்புகளை ஏற்படுத்தலாம். கற்றலின் சிறந்த மாதிரிகள், நினைவுக் கோளாறுகள், மறுவாழ்வு, மேலும் நரம்பியல் கணக்கீட்டால் ஊக்கமளிக்கப்பட்ட செயற்கை அமைப்புகள் குறித்து ஆராய்ச்சியாளர்கள் சிந்திக்கும் முறையையே பாதிக்கலாம். மூலப் பொருள் இந்தத் தொடர்ச்சி கூற்றுகளை நேரடியாகச் சொல்லவில்லை; எனவே இப்போது எடுக்கக் கூடிய மிக வலுவான முடிவு குறுகியது: பழைய மாதிரிகள் பிடிக்க முடியாத ஒரு வகை கற்றலை விளக்கக்கூடிய ஒரு செயல்முறையை நரம்பியல் விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்துள்ளனர்.

அது இன்னும் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றமே. இந்தத் துறை வெறும் மற்றொரு சுருக்கப் பெயரை சேர்ப்பதில்லை. அனுபவங்கள் நினைவுகளாக எவ்வாறு மாறுகின்றன என்ற அடிப்படை ஊகத்தை அது மீண்டும் பரிசீலிக்கிறது. BTSP தொடர்ந்து உறுதியாக இருந்தால், ஒரே தருணத்தை மூளை எவ்வாறு நீடித்த உள்மாற்றமாக மாற்ற முடிகிறது என்பதை விளக்க உதவும்.

கற்றல் அறிவியலுக்குப் பார்க்கையில், இது முக்கியமான படி. மூளையின் பிளாஸ்டிசிட்டி அதன் விளைவுகளில் எப்போதும் தெளிவாகவே இருந்தது. இப்போது மாறுவது விளக்கத்தின் துல்லியம்தான்.

இந்தக் கட்டுரை Quanta Magazine வெளியிட்ட செய்தியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.