একটি উপেক্ষিত মস্তিষ্ক সিস্টেম আপনাকে একটি কফি ধরতে সাহায্য করে – এবং আপনার পরবর্তী কাপের পরিকল্পনা করতে
এই ছবিটি বড় করুন টগল ক্যাপশন মেলিন্ডা পোডর / গেটি ইমেজ মেলিন্ডা পোডর / গেটি ইমেজ
এক কাপ কফির জন্য পৌঁছানোর আপাতদৃষ্টিতে সহজ কাজটির জন্য মস্তিষ্কের অনেক প্রচেষ্টা প্রয়োজন।
এটিকে কাপে একটি গতিপথের পরিকল্পনা করতে হবে, কয়েক ডজন পেশী নিয়ন্ত্রণ করতে হবে, চোখ এবং আঙ্গুলের প্রতিক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে সামঞ্জস্য করতে হবে এবং লক্ষ্যের উপর তার ফোকাস বজায় রাখতে হবে: ক্যাফিনের একটি সুস্বাদু ঝাঁকুনি।
এবং এটি দেখা যাচ্ছে যে এই সমস্ত কীভাবে ঘটে সে সম্পর্কে মেডিকেল পাঠ্যপুস্তকগুলি ভুল হতে পারে। বইগুলি মস্তিষ্কের একটি মডেল দেখায় যেখানে মোটর কর্টেক্স সম্পূর্ণরূপে গতিবিধি নিয়ন্ত্রণ করে।
কিন্তু সেন্ট লুইসের ওয়াশিংটন ইউনিভার্সিটি স্কুল অফ মেডিসিনের বিজ্ঞানীরা দেখেছেন যে মস্তিষ্কের মোটর কর্টেক্সের পূর্বে উপেক্ষা করা অংশগুলি সমগ্র শরীর এবং মস্তিষ্কের তথ্যের সাথে নির্দিষ্ট পেশীগুলির নিয়ন্ত্রণকে সংযুক্ত করে।
ফলস্বরূপ, বলুন, এক কাপ কফি খাওয়ার কাজ সরাসরি রক্তচাপ এবং হৃদস্পন্দনকে প্রভাবিত করতে পারে। এবং আন্দোলনটি পরিকল্পনা, লক্ষ্য এবং আবেগের সাথে জড়িত মস্তিষ্কের সিস্টেমে নির্বিঘ্নে একত্রিত হয়।
পাঠ্যপুস্তক, যদিও, এখনও একটি মোটর কর্টেক্স চিত্রিত করে যেখানে “আপনার আঙুল নিয়ন্ত্রণকারী অঞ্চলটি এমন একটি অঞ্চলের সাথে সংযুক্ত হবে না [যেটি জিজ্ঞাসা করে], ‘আজ আমি কী করতে যাচ্ছি?’ ” ডঃ নিকো ডসেনবাচ বলেছেন, গবেষণার একজন লেখক এবং নিউরোলজি এবং রেডিওলজির একজন সহযোগী অধ্যাপক৷
কিন্তু এমআরআই ডেটা সামান্য সন্দেহ রাখে যে “এই আন্তঃসংযুক্ত সিস্টেম আছে,” বলেছেন ইভান গর্ডন, রেডিওলজির একজন সহকারী অধ্যাপক এবং গবেষণার প্রথম লেখক। “এটি সর্বদা সেখানে ছিল, কিন্তু আমরা আমাদের প্রশিক্ষণের কারণে এটি উপলব্ধি করতে পারিনি, কারণ আমরা প্রথম নিউরোসায়েন্স ক্লাসে যে জিনিসগুলি নিয়েছিলাম তার কারণে।”
ফলাফল, যা 2022 সালে অনলাইনে প্রিভিউ করা হয়েছিল, মস্তিষ্কের বিজ্ঞানী এবং নিউরোসার্জনদের কাছ থেকে প্রচুর আগ্রহ এবং সমর্থন তৈরি করেছে।
পিটসবার্গ ইউনিভার্সিটির নিউরোবায়োলজির চেয়ার পিটার স্ট্রিক বলেছেন, “আমরা মোটর কর্টেক্সকে কীভাবে দেখতে যাচ্ছি তার একটি সত্যিই মৌলিক পরিবর্তন হিসাবে আমি এটিকে দেখি।”
প্রচলিত প্রজ্ঞাকে চ্যালেঞ্জ করা
অনুসন্ধানে মস্তিষ্কের টিস্যুর একটি ফালা রয়েছে যাকে প্রাথমিক মোটর কর্টেক্স বলা হয়। এর নাম অনুসারে, এই অঞ্চলটিকে স্বেচ্ছাসেবী আন্দোলন নিয়ন্ত্রণকারী সংকেতের প্রধান উত্স হিসাবে বিবেচনা করা হয়।
পাঠ্যপুস্তকগুলি প্রাথমিক মোটর কর্টেক্সকে জিহ্বা থেকে পায়ের আঙ্গুল পর্যন্ত নির্দিষ্ট পেশী গোষ্ঠীগুলির জন্য নিবেদিত অংশগুলির সাথে একটি অবিচ্ছিন্ন ফিতা হিসাবে দেখায়।
সেই দৃশ্যটি 1930 এর দশকের, যখন কানাডিয়ান নিউরোসার্জন ওয়াইল্ডার পেনফিল্ড মোটর কর্টেক্সের এলাকায় বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রয়োগ করে তার মৃগী রোগীদের মস্তিষ্কের ম্যাপিং শুরু করেছিলেন। শেষ পর্যন্ত, পেনফিল্ড এমন অংশগুলি চিহ্নিত করেছে যা নির্ভরযোগ্যভাবে একটি পা, আঙুল বা জিহ্বাকে নড়াচড়া করতে পারে।
প্রাথমিক মোটর কর্টেক্সের পেনফিল্ডের হাতে আঁকা মানচিত্রটি তখন থেকেই মাঠের আধিপত্য বজায় রেখেছে, যদিও বেশ কয়েকটি দল কিছু বিবরণের সাথে ত্রুটিগুলি উল্লেখ করেছে।
তাই ডসেনবাচের দল বিস্মিত হয়েছিল যখন তারা একটি খুব ভিন্ন সংস্থার ইঙ্গিত দেখতে শুরু করেছিল। ক্লুগুলি পৃথক মস্তিষ্কের উচ্চ-রেজোলিউশন ফাংশনাল ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স ইমেজিং (fMRI) থেকে ডেটা আকারে এসেছে।
তারা যা দেখছিল “পাঠ্যপুস্তকগুলি সঠিক হলে তা বোঝা যায় না,” ডসেনবাচ বলেছেন।
গর্ডন লক্ষ্য করেছেন যে এমআরআই ডেটা প্রস্তাব করে যে পেনফিল্ডের বিভাগগুলির মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র রয়েছে। কর্টেক্সের এই অংশগুলির প্রচুর সংযোগ ছিল, কিন্তু পেশীগুলির সাথে নয়। পরিবর্তে, সংযোগগুলি সমস্ত মস্তিষ্কের অঞ্চলগুলিতে নিয়ে যায়, যার মধ্যে হৃৎপিণ্ড এবং ফুসফুসের মতো অভ্যন্তরীণ অঙ্গগুলিকে নিয়ন্ত্রণ করে।
প্রথমে, গর্ডন সন্দেহ করেছিলেন যে তিনি কী দেখছেন। তিনি আশ্চর্য হয়েছিলেন: “এটি কি আমাদের সংগ্রহ করা ডেটা সম্পর্কে অদ্ভুত কিছু বা এটি অন্য লোকেদের মধ্যে রয়েছে?”
তাই দলটি অন্যান্য গোষ্ঠী দ্বারা সংগৃহীত fMRI ডেটা বিশ্লেষণ করতে শুরু করে। এটি তাদের নিজস্ব অনুসন্ধান নিশ্চিত করেছে।
“এই ধর্মদ্রোহী চিন্তাভাবনা যে সম্ভবত এটি সঠিক এবং বইটি ভুল ধরা শুরু করেছে,” ডসেনবাচ বলেছেন।
কিন্তু যদি মস্তিষ্কের টিস্যুর এই অংশগুলি পেশী নিয়ন্ত্রণের জন্য না হয় তবে তারা কী করছিল? খুঁজে বের করার জন্য, দলটি তাদের প্রধান বিজ্ঞানী: নিকো ডসেনবাচের দিকে ফিরেছে।
“আমরা নিকোকে দীর্ঘ সময়ের জন্য স্ক্যানারে রেখেছিলাম এবং যতক্ষণ না আমরা এটি বের করতে পারি ততক্ষণ তাকে অনেকগুলি বিভিন্ন জিনিস করতে দিয়েছিলাম,” গর্ডন হাসতে হাসতে বলে৷
তারা ডসেনবাচকে তার বাম হাত এক দিকে ঘোরানোর মতো জটিল কাজ করতে বাধ্য করেছিল এবং তার ডান পা বিপরীত দিকে ঘোরায়। এই কাজগুলো করার আগে তার গতিবিধির পরিকল্পনা করতে তার মস্তিষ্কের প্রয়োজন ছিল।
পরীক্ষাগুলি মস্তিষ্কের টিস্যুর রহস্যময় প্রসারিত সম্পর্কে আশ্চর্যজনক কিছু প্রকাশ করেছে।
“আমরা দেখতে পেয়েছি যে মোটর কর্টেক্সের এই অঞ্চলগুলি এই পরিকল্পনার পর্যায়ে আরও সক্রিয় ছিল এবং এটিই আমাদের সঠিক দিকে নির্দেশ করেছে,” গর্ডন বলেছেন।
প্রিমোটর কর্টেক্স নামক আরেকটি মস্তিষ্কের অঞ্চল, পরিকল্পনার গতিবিধিতে ভূমিকা রাখে বলে জানা যায়, তবে গর্ডন এবং ডসেনবাচের দল যে অঞ্চলগুলি খুঁজে পেয়েছে তা প্রাথমিক মোটর কর্টেক্সেই বোনা।
“দুটি ইন্টারলিভড সিস্টেম আছে,” ডসেনবাচ বলেছেন। সুতরাং আঙ্গুলগুলি নিয়ন্ত্রণ করে এমন একটি অঞ্চলের ঠিক নীচে, উদাহরণস্বরূপ, দলটি “পুরো শরীরের সংহত ক্রিয়া” এর সাথে জড়িত একটি অঞ্চল খুঁজে পাবে।
দলটি তখন তাকায়অনেকগুলি বিশাল ডাটাবেস যা একটি সাধারণ মস্তিষ্কের সংযোগগুলি দেখানোর জন্য প্রচুর এমআরআই স্ক্যানকে একত্রিত করে।
এবং আবারও, গর্ডন বলেছেন, তারা প্রমাণ পেয়েছেন যে মোটর কর্টেক্সের পটি বিকল্প ক্ষেত্রগুলি ধারণ করে: একটি নির্দিষ্ট পেশীর সূক্ষ্ম নিয়ন্ত্রণের জন্য, তারপর অন্যটি পুরো শরীরের ট্র্যাক রাখার জন্য।
দলটি স্ট্রিক সহ অন্যান্য বিজ্ঞানীদের সাথে তাদের আবিষ্কার শেয়ার করতে শুরু করে, যাদের ল্যাব বানরদের মধ্যে অনুরূপ সিস্টেম পর্যবেক্ষণ করেছিল।
“কখনও কখনও আপনি এই আহা অভিজ্ঞতা আছে,” তিনি বলেন. “তারা আমাকে তাদের কিছু ডেটা দেখিয়েছে এবং তা সঙ্গে সঙ্গে ক্লিক করা হয়েছে।”
প্রাথমিক মোটর কর্টেক্সের নতুন দৃষ্টিভঙ্গি ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করতে পারে কিভাবে মস্তিষ্ক একটি কঠিন সমস্যা সমাধান করে, স্ট্রিক বলে।
“এমনকি সাধারণ আন্দোলনের জন্য সমস্ত অঙ্গ সিস্টেমের সূক্ষ্ম নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন,” তিনি বলেছেন। “আপনাকে হৃদস্পন্দন নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। আপনাকে রক্তচাপ নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। আপনাকে তথাকথিত লড়াই এবং বিমানের প্রতিক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।”
সুতরাং এটি বোঝা যায় যে দাঁড়ানোর মতো আন্দোলনে জড়িত মস্তিষ্কের টিস্যুর একই ফিতা অন্যান্য সমস্ত মস্তিষ্কের অঞ্চলগুলির সাথে সংযুক্ত হবে।
একটি সিস্টেম যা আন্দোলন এবং মানসিক অবস্থাকে একত্রিত করে তা ব্যাখ্যা করতে পারে যে কেন আমাদের মেজাজের সাথে আমাদের ভঙ্গি পরিবর্তন হয় বা কেন ব্যায়াম আমাদের ভাল বোধ করে।
“আপনি কীভাবে নড়াচড়া করেন তা আপনার অনুভূতির উপর প্রভাব ফেলতে পারে। এবং আপনি কীভাবে নড়াচড়া করেন তার উপর আপনি কেমন অনুভব করেন তা প্রভাব ফেলবে,” স্ট্রিক বলেছেন। “আপনি জানেন, আমার মা আমাকে বলতেন, ‘সোজা হয়ে দাঁড়াও, তুমি ভালো বোধ করবে।’ এবং হয়তো এটাই সত্যি।”